SKF - Roulements

Roulements

Applications mobiles SKF

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utiles et vous permettent de réaliser des calculs critiques et

d’accéder à l’ingénierie SKF du bout des doigts.

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PUB BU/P1 10000/2 FR · Mars 2014

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mises à jour de ce catalogue,

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Roulements

Roulements

Conversions des unités ...................................................... 8

Avant-propos .............................................................. 9

SKF en bref ................................................................ 14

SKF – the knowledge engineering company ..................................... 16

Principes de sélection et d’application des roulements ............................ 18

A Notions de base sur les roulements ......................................... 21

Sélection des roulements .................................................. 22

Terminologie ............................................................ 23

Types et modèles de roulements ............................................. 26

Dimensions d’encombrement ............................................... 40

Système de désignation de base des roulements ................................ 42

Critères de sélection de base ................................................ 46

B Sélection des dimensions des roulements ................................... 61

Une approche systémique de la sélection des roulements ......................... 62

Durée nominale et charges ................................................. 63

Choix des dimensions du roulement à l’aide des formules de durée .................. 64

Charges dynamiques ...................................................... 84

Choix des dimensions du roulement à l’aide de la charge statique de base ............. 87

Exemples de calculs ....................................................... 90

Outils de calcul SKF ....................................................... 92

SKF Engineering Consultancy Services ........................................ 94

Essais d’endurance SKF .................................................... 95

C Frottement ............................................................. 97

Estimation du moment de frottement ......................................... 98

Modèle SKF pour le calcul du moment de frottement ............................. 99

Couple de démarrage ..................................................... 114

Perte de puissance et température du roulement ................................ 114

D Vitesses ................................................................ 117

Notions de base sur la vitesse des roulements .................................. 118

Vitesse de référence ...................................................... 118

Vitesse limite ............................................................ 126

Cas spéciaux ............................................................ 127

Génération de vibrations à vitesses élevées .................................... 128

2

E Notions spécifiques sur les roulements ...................................... 131

Dimensions ............................................................. 132

Tolérances .............................................................. 132

Jeu interne du roulement .................................................. 149

Matériaux pour roulements ................................................. 150

F Etude des montages ..................................................... 159

Montage de roulements ................................................... 160

Fixation radiale des roulements .............................................. 165

Fixation axiale des roulements .............................................. 204

Conception des pièces adjacentes ............................................ 210

Sélection du jeu interne ou de la précharge .................................... 212

Systèmes d’étanchéité ..................................................... 226

G Lubrification ............................................................ 239

Notions de base sur la lubrification ........................................... 240

Lubrification à la graisse ................................................... 242

Graisses ................................................................ 244

Graisses SKF ............................................................ 249

Relubrification ........................................................... 252

Procédures de relubrification ............................................... 258

Lubrification à l’huile ...................................................... 262

H Montage, démontage et entretien des roulements ............................ 271

Généralités ............................................................. 272

Montage ............................................................... 275

Démontage ............................................................. 285

Stockage des roulements .................................................. 291

Inspection et nettoyage .................................................... 291

Caractéristiques des produits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

1 Roulements rigides à billes ................................................ 295

Tableaux des produits

1.1 Roulements rigides à billes à une rangée ................................ 322

1.2 Roulements rigides à billes à une rangée avec dispositif d’étanchéité ........... 346

1.3 Paliers complets étanches lubrifiés à l’huile ICOS .......................... 374

1.4 Roulements rigides à billes à une rangée avec rainure pour segment d’arrêt ..... 376

1.5 Roulements rigides à billes à une rangée avec segment d’arrêt et flasques ...... 382

1.6 Roulements rigides à billes en acier inoxydable ............................ 386

1.7 Roulements rigides à billes en acier inoxydable avec dispositif d’étanchéité ...... 394

1.8 Roulements rigides à billes à une rangée avec encoches de remplissage ........ 410

1.9 Roulements rigides à billes à une rangée avec encoches de remplissage

et segment d’arrêt .................................................. 414

1.10 Roulements rigides à billes à deux rangées ............................... 416

2 Roulements Y (roulements « insert ») ...................................... 421


2.1 Roulements Y avec vis de blocage, arbres en cotes métriques ................. 458

2.2 Roulements Y avec vis de blocage, arbres en cotes pouces ................... 460

2.3 Roulements Y avec bague de blocage excentrique, arbres en cotes métriques .... 464

2.4 Roulements Y avec bague de blocage excentrique, arbres en cotes pouces. . . . . . . 466

2.5 Roulements Y SKF ConCentra, arbres en cotes métriques .................... 468

3

2.6 Roulements Y SKF ConCentra, arbres en cotes pouces ...................... 469

2.7 Roulements Y à alésage conique sur manchon de serrage, arbres en cotes métriques. 470

2.8 Roulements Y à alésage conique sur manchon de serrage, arbres en cotes pouces. 471

2.9 Roulements Y avec bague intérieure standard, arbres en cotes métriques ....... 472

3 Roulements à billes à contact oblique ....................................... 475


3.1 Roulements à billes à contact oblique à une rangée ........................ 506

3.2 Roulements à billes à contact oblique à deux rangées ....................... 522

3.3 Roulements à billes à contact oblique à deux rangées avec dispositif d’étanchéité . 526

3.4 Roulements à billes à quatre points de contact ............................ 530

4 Roulements à rotule sur billes ............................................. 537


4.1 Roulements à rotule sur billes ......................................... 552

4.2 Roulements à rotule sur billes étanches ................................. 560

4.3 Roulements à rotule sur billes avec bague intérieure débordante .............. 562

4.4 Roulements à rotule sur billes sur manchon de serrage ..................... 564

5 Roulements à rouleaux cylindriques ........................................ 567


5.1 Roulements à rouleaux cylindriques à une rangée ......................... 604

5.2 Roulements à rouleaux cylindriques haute capacité ........................ 640

5.3 Roulements à rouleaux cylindriques jointifs à une rangée ................... 644

5.4 Roulements à rouleaux cylindriques jointifs à deux rangées .................. 656

5.5 Roulements à rouleaux cylindriques jointifs à deux rangées étanches .......... 668

6 Roulements à aiguilles ................................................... 673


6.1 Cages à aiguilles ................................................... 722

6.2 Douilles à aiguilles .................................................. 730

6.3 Roulements à aiguilles avec bagues usinées, avec épaulements,

sans bague intérieure ............................................... 744

6.4 Roulements à aiguilles avec bagues usinées, avec épaulements,

avec bague intérieure ............................................... 758

6.5 Roulements à aiguilles, avec bagues usinées, sans épaulements,

sans bague intérieure ............................................... 770

6.6 Roulements à aiguilles avec bagues usinées, sans épaulements,

avec bague intérieure ............................................... 774

6.7 Roulements à aiguilles auto-aligneurs sans bague intérieure. . . . . . . . . . . . . . . . . 776

6.8 Roulements à aiguilles auto-aligneurs avec bague intérieure ................. 778

6.9 Roulements à aiguilles / à billes à contact oblique .......................... 780

6.10 Roulements à aiguilles / butées à billes, butée à billes jointives ............... 784

6.11 Roulements à aiguilles / butées à billes, butée à cage ....................... 786

6.12 Roulements à aiguilles / butées à rouleaux cylindriques ..................... 788

6.13 Bagues intérieures de roulements à aiguilles ............................. 790

6.14 Aiguilles .......................................................... 794

7 Roulements à rouleaux coniques ........................................... 797


7.1 Roulements à rouleaux coniques à une rangée en cotes métriques ............ 824

7.2 Roulements à rouleaux coniques à une rangée en cotes pouces ............... 842

7.3 Roulements à rouleaux coniques à une rangée avec bague extérieure à épaulement. 864

4

7.4 Roulements appariés disposés en X ..................................... 866

7.5 Roulements appariés disposés en O .................................... 872

7.6 Roulements appariés disposés en tandem ............................... 876

8 Roulements à rotule sur rouleaux .......................................... 879


8.1 Roulements à rotule sur rouleaux ...................................... 904

8.2 Roulements à rotule sur rouleaux étanches .............................. 928

8.3 Roulements à rotule sur rouleaux pour applications vibrantes ................ 936

8.4 Roulements à rotule sur rouleaux sur manchon de serrage .................. 940

8.5 Roulements à rotule sur rouleaux sur manchon de démontage ............... 946

8.6 Roulements à rotule sur rouleaux étanches sur manchon de serrage ........... 954

9 Roulements à rouleaux toroïdaux CARB ..................................... 957


9.1 Roulements à rouleaux toroïdaux CARB ................................. 980

9.2 Roulements à rouleaux toroïdaux CARB étanches .......................... 996

9.3 Roulements à rouleaux toroïdaux CARB sur manchon de serrage ............. 1000

9.4 Roulements à rouleaux toroïdaux CARB sur manchon de démontage .......... 1004

10 Butées à billes .......................................................... 1009


10.1 Butées à billes simple effet ........................................... 1016

10.2 Butées à billes simple effet avec rondelle-logement sphérique ................ 1026

10.3 Butées à billes double effet ........................................... 1030

10.4 Butées à billes double effet avec rondelles-logement sphériques .............. 1034

11 Butées à rouleaux cylindriques ............................................ 1037

Tableau des produits

11.1 Butées à rouleaux cylindriques ........................................ 1048

12 Butées à aiguilles ........................................................ 1057


12.1 Cages à aiguilles axiales et rondelles appropriées .......................... 1070

12.2 Butées à aiguilles avec collerette de centrage et rondelles appropriées ......... 1074

13 Butées à rotule sur rouleaux .............................................. 1077


13.1 Butées à rotule sur rouleaux .......................................... 1090

14 Galets ................................................................. 1099


14.1 Galets de came à une rangée .......................................... 1126

14.2 Galets de came à deux rangées ........................................ 1128

14.3 Galets-supports sans épaulement, sans bague intérieure ................... 1130

14.4 Galets-supports sans épaulement, avec bague intérieure ................... 1132

14.5 Galets-supports avec épaulement, avec bague intérieure ................... 1134

14.6 Galets de came avec axe ............................................. 1140

15 Produits d’ingénierie ..................................................... 1149

15A Roulements capteurs .............................................. 1151


15A.1 Unités de codeurs de moteurs ......................................... 1166

5

15B Roulements pour températures extrêmes ............................. 1169


15B.1 Roulements rigides à billes à une rangée pour températures extrêmes ......... 1178

15B.2 Roulements Y pour températures extrêmes, arbres en cotes métriques ......... 1182

15B.3 Roulements Y pour températures extrêmes, arbres en cotes pouces ........... 1183

15C Roulements avec Solid Oil .......................................... 1185

15D Roulements SKF DryLube ........................................... 1191

15E Roulements INSOCOAT ............................................. 1205


15E.1 Roulements rigides à billes INSOCOAT .................................. 1212

15E.2 Roulements à rouleaux cylindriques INSOCOAT ........................... 1214

15F Roulements hybrides ............................................... 1219


15F.1 Roulements rigides à billes hybrides .................................... 1230

15F.2 Roulements rigides à billes hybrides étanches ............................ 1232

15F.3 Roulements rigides à billes hybrides XL .................................. 1236

15F.4 Roulements rigides à billes hybrides .................................... 1238

15G Roulements à revêtement NoWear ................................... 1241

15H Roulements à billes en polymère ..................................... 1247


15H.1 Roulements rigides à billes à une rangée en polymère ...................... 1262

15H.2 Butées à billes en polymère ........................................... 1266

16 Accessoires pour roulements .............................................. 1269


16.1 Manchons de serrage pour arbres en cotes métriques ...................... 1290

16.2 Manchons de serrage pour arbres en cotes pouces ......................... 1298

16.3 Manchons de serrage en cotes pouces .................................. 1304

16.4 Manchons de démontage ............................................ 1310

16.5 Écrous de serrage KM(L) et HM .. T ..................................... 1316

16.6 Rondelles-freins MB(L) .............................................. 1318

16.7 Écrous de serrage HM(E) ............................................. 1320

16.8 Étriers-freins MS ................................................... 1324

16.9 Écrous de serrage en pouces N et AN ................................... 1326

16.10 Rondelles-freins en pouces W ......................................... 1330

16.11 Plaques de blocage en pouces PL ...................................... 1332

16.12 Écrous de serrage KMK avec dispositif de blocage intégré. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1333

16.13 Écrous de serrage KMFE avec vis de blocage .............................. 1334

16.14 Écrous de serrage de précision KMT avec pions de blocage .................. 1336

16.15 Écrous de serrage de précision KMTA avec pions de blocage .................. 1338

16.16 Écrous de serrage de précision KMD avec vis de blocage axiales ............... 1340

Index ..................................................................... 1342

Index de texte .............................................................. 1343

Index des produits .......................................................... 1364

6

7

Conversions des unités

Conversions des unités

Quantité Unité Conversion

Longueur pouce 1 mm 0,03937 in. 1 in. 25,40 mm

pied 1 m 3,281 ft. 1 ft. 0,3048 m

yard 1 m 1,094 yd. 1 yd. 0,9144 m

mile 1 km 0,6214 mi. 1 mi. 1,609 km

Surface pouce carré 1 mm 2 0,00155 sq-in 1 sq-in 645,16 mm 2

pied carré 1 m 2 10,76 sq-ft 1 sq-ft 0,0929 m 2

Volume pouce cube 1 cm 3 0,061 cu-in 1 cu-in 16,387 cm 3

pied cube 1 m 3 35 cu-ft 1 cu-ft 0,02832 m 3

gallon impérial 1 l 0,22 gallon 1 gallon 4,5461 l

gallon américain 1 l 0,2642 gallon américain 1 gallon américain 3,7854 l

Vitesse pied par seconde 1 m/s 3,28 ft/s 1 ft/s 0,30480 m/s

mile par heure 1 km/h 0,6214 mph 1 mph 1,609 km/h

Masse once 1 g 0,03527 oz. 1 oz. 28,350 g

livre 1 kg 2,205 lb. 1 lb. 0,45359 kg

tonne courte 1 tonne 1,1023 tonne courte 1 tonne courte 0,90719 tonne

tonne longue 1 tonne 0,9842 tonne longue 1 tonne longue 1,0161 tonne

Densité livre par pouce cube 1 g/cm 3 0,0361 lb/cu-in 1 lb/cu-in 27,680 g/cm 3

Force livre-force 1 N 0,225 lbf. 1 lbf. 4,4482 N

Pression,

contrainte

livres par pouce carré 1 MPa 145 psi 1 psi 6,8948 ¥ 10 3 Pa

1 N/mm 2 145 psi

1 bar 14,5 psi 1 psi 0,068948 bar

Moment livre-force-pouce 1 Nm 8,85 lbf-in 1 lbf-in 0,113 Nm

Puissance livre-pied par seconde 1 W 0,7376 ft-lbf/s 1 ft-lbf/s 1,3558 W

cheval-vapeur 1 kW 1,36 cv 1 cv 0,736 kW

Température degré Celsius t C = 0,555 (t F – 32) Fahrenheit t F = 1,8 t C + 32

8

Avant-propos

Ce catalogue présente la gamme standard des

roulements SKF couramment utilisés dans les

applications industrielles. Pour fournir un haut

niveau de qualité et de service aux clients, ces

produits sont disponibles dans le monde entier

à travers les canaux de vente SKF. Pour obtenir

des informations sur les délais et les livraisons,

contactez votre représentant ou Distributeur

Agréé SKF local.

Les données fournies dans ce catalogue

reflètent la technologie de pointe et les capacités

de production de SKF en 2012. Les informations

présentées peuvent différer de celles données

dans les précédents catalogues en raison de

modifications conceptuelles, de développements

techniques ou de nouvelles méthodes de calcul.

SKF se réserve le droit d’améliorer continuellement

ses produits au niveau des matériaux, de

la conception et des méthodes de fabrication,

certaines de ces modifications étant rendues

nécessaires par l’évolution technologique.

Mise en route

Ce catalogue contient des informations détaillées

sur les roulements SKF standard, plusieurs

produits d’ingénierie spécifiques et les accessoires

pour roulements. Les produits d’ingénierie

incluent les unités de codeur de moteur, qui

peuvent mesurer la vitesse et le sens de rotation,

les roulements en polymère et les roulements

conçus pour répondre à des exigences

supplémentaires, parmi lesquelles :

La première section, qui contient des informations

techniques générales, est conçue pour

aider le lecteur à choisir les produits les plus

adaptés et les plus efficaces pour une application

spécifique. Cette section détaille la durée de

service des roulements, les capacités de vitesse,

le frottement, les exigences de conception

générales et la lubrification. Des informations

sur le montage et la maintenance sont également

incluses. Des informations plus pratiques

sur le montage et la maintenance sont fournies

dans le Manuel de maintenance des roulements

SKF (ISBN 978-91-978966-4-1).

Les développements les plus récents

Par rapport au catalogue précédent, les ajouts

concernent les roulements Y et les roulements

à aiguilles, ainsi que les produits présentés

suivants :

Roulements éco-énergétiques SKF

Pour répondre à la demande croissante de

réduction de la consommation d’énergie, SKF

a développé les roulements de la classe de per-

Les roulements éco-énergétiques

SKF sont identifiés par un E dans

le préfixe de désignation.

• les températures extrêmes

• l’isolation électrique

• la lubrification sèche

• la lubrification insuffisante

• les rapides changements de vitesse

• les hauts niveaux de vibrations

• les mouvements oscillants

9

Avant-propos

formance SKF E2 (roulements éco-énergétiques)

Les roulements SKF E2 se caractérisent par un

moment de frottement dans le roulement inférieur

d’au moins 30 % par rapport à celui d’un

roulement SKF standard de même dimension.

Roulements à rouleaux cylindriques haute capacité

Les roulements à rouleaux cylindriques haute

capacité SKF associent la capacité de charge

élevée d’un roulement à éléments jointifs à la

capacité de fonctionnement à vitesse élevée

d’un roulement équipé d’une cage. Ils sont

conçus pour des applications telles que les

réducteurs industriels, les réducteurs d’éoliennes

et les équipements d’exploitation

minière.

Roulements SKF DryLube

Les roulements SKF DryLube sont une nouvelle

option pour les applications à températures

extrêmes. Ils sont garnis d’un lubrifiant sec à

base de graphite et de bisulfure de molybdène.

Le lubrifiant sec peut protéger les éléments roulants

et les pistes contre les dommages causés

par des contaminants solides. Les roulements

SKF DryLube fournissent une lubrification efficace

dans les applications présentant des températures

élevées, un couple de démarrage bas

à toute température et un faible moment de

frottement pendant le fonctionnement.

Roulements à billes en polymère

Les roulements à billes en polymère sont une

excellente solution, d’un point de vue technique

comme économique, pour les applications où la

résistance à l’humidité ou aux produits chimiques

est un critère essentiel. Les roulements à billes en

polymère comportent des bagues ou rondelles

en différents matériaux polymères et des billes

fabriquées en verre, en acier inoxydable ou en

polymère. Ils sont légers, auto-lubrifiants, silencieux

et résistent à la corrosion, aux produits

chimiques, à l’usure et à la fatigue.

Roulements Y SKF ConCentra (roulements « insert »)

La technologie de blocage SKF ConCentra permet

d’obtenir un ajustement parfaitement concentrique

du roulement sur l’arbre et élimine donc

pratiquement toute la rouille de contact. Ces

roulements sont aussi faciles à monter que les

roulements à vis de blocage.

Roulement à rouleaux cylindriques

haute

capacité SKF

Roulement SKF DryLube

Roulement à billes en polymère

Roulement Y SKF ConCentra

10

without flange rings

er bearings

bearings († page 1099) are

a thick walled outer ring. These

nt units are used in all types of

cks and conveyor systems.

Calcul de la durée de vie de la graisse pour les

roulements rigides à billes avec dispositif

d’étanchéité

Les roulements rigides à billes avec dispositif

d’étanchéité et les roulements Y (roulements

« insert ») sont généralement graissés à vie.

SKF a réalisé des recherches avancées pour établir

une approche théorique permettant d’estimer

la durée de vie de la graisse en fonction de

la vitesse du roulement, de la température de

fonctionnement, de la charge et d’autres facteurs.

Roulements à valeur ajoutée

La gamme de roulements avec dispositif d’étanchéité,

SKF Explorer, à isolation électrique et

hybrides a été élargie.

Utilisation de ce catalogue

Ce catalogue est divisé en deux sections principales

: une section technique et une section sur

les produits. La section technique décrit en

détail la sélection et l’application des roulements

et traite de huit sujets principaux, marqués par

des onglets imprimés de A à H. La section

concernant les produits est divisée en chapitres

et par type de produit. Chaque chapitre contient

des informations spécifiques sur le type de roulement

et ses variantes en option, ainsi que des

tableaux de produits. Tous les chapitres sur les

produits sont clairement identifiés par des

onglets découpés portant un dessin facilement

identifiable.

71

A

Tapered roller thrust bearings 1)

single direction

with or without (70) a cover

screw down bearings

double direction (71)

Text index

A

angular contact ball bearings 479, 504

lock nuts and locking devices 1280, 1289

motor encoder units 1161

track runner bearings 1103, 1107, 1125

ABMA standards 41

abutment collars 206

abutments

dimensions 208–209

tolerances 169, 200–202

AC 504

AC current

protection with hybrid bearings 1220, 1226

protection with INSOCOAT bearings 1209

AC motors 1152

accessories 1269–1341

acetone 1251

acids

resistance of polymer ball bearings 1251

resistance of seal materials 156–157

acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) 155

ADA 580, 602

hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (HNBR) 156

adapter sleeves 1270–1274, 1290–1309

axial load carrying capacity 894

bearing seat tolerances 200–201

coatings 1270

designation system 1288–1289

designs and variants 1270–1273

dimension standards 1274

dismounting bearings 288–289

for CARB toroidal roller bearings 975, 1000–1003, 1273

for inch shafts 1298–1303

for metric shafts 1290–1297

for oil injection 1270–1272

for self-aligning ball bearings 546–547, 564–565, 1273

for spherical roller bearings 898–899, 940–945, 954–955,

1273

for Y-bearings 422–423, 427, 470–471

mounting bearings 278

on a stepped shaft 207, 1270

product tables 1290–1309

spacer rings 207, 1270

tapers 1274

threads 1274

tolerances 1274

with inch dimensions 1304–1309

adapters 1108, 1110

ADB 580, 602

additives

in grease 244, 248, 254

in oil 265–266

adjusted bearing systems 163

adjusted reference speed 120

adjustment factors 121–124

Note: Designation prefixes and suffixes are shown in bold.

Grease life for capped deep groove ball bearings

where P = 0,05 C

100 000

10 000

1 000

n dm = 100 000 n dm = 20 000

200 000

300 000

400 000

500 000

600 000

700 000

Estimation de la durée de vie de la graisse pour les roulements avec

dispositif d’étanchéité

306

100

GPF = 1

GPF = 2

GPF = 4

er ring rotation

d in • light load ( P ≤ 0,05 C)

capped bearas

L 10, i.e. the time period at temperature zone of the grease

• operating temperature within the green

nd of which 90% of the bearings are still († table 4, page 305)

reliably lubricated. The method to estimate • stationary machine

relubrication intervals († Relubrication intervals,

page 252) represents the L 01 grease life

• low vibration levels

and should not be used.

For stainless steel bearings filled with VT378

The grease life for capped bearings depends

on the operating temperature and the speed and multiply the value obtained from the diagram

by 0,2.

factor. It can be obtained from the diagrams.

Diagram 1 is valid for standard deep groove

ball bearings. The grease performance factor

(GPF) is listed in table 4 († page 305).

Diagram 2 is valid for SKF Energy Efficient

deep groove ball bearings.

The grease life for each is valid under the

following operating conditions:

Grease life L 10 [h]

calculation examples 125

compared to limiting speed 126

adjusting bearings

angular contact ball bearings 498

for internal clearance 277

for preload 218–220

procedures 221–225

tapered roller bearings 816–817

AFBMA standards 41

agricultural applications

and Y-bearings 435, 446–447

specification life 83

AH 457

alcohols 1251

alignment needle roller bearings 683, 776–779

cages 693–695, 714

designs and variants 683

dimension standards 703

fits and tolerance classes 716

internal clearance 702–703

loads 711

misalignment 52, 702–703

mounting 718

product tables 776–779

temperature limits 714

tolerances 702–703

aliphatic hydrocarbons

resistance of fluoro rubber 156


alkalis


resistance of polyurethane 157

Allen wrenches † hexagonal keys

aluminium oxide (Al2O 3)

in polymer ball bearings 1251, 1260

on INSOCOAT bearings (coating) 1206

ambient temperature 240

amines 156

ammonia 152, 154

AMP Superseal connectors 1154, 1155, 1161

angle rings 571, 604–639

angle series 40

angular contact ball bearings 475–535

adjustment during mounting 221–225, 277

assortment 476, 500–502

axial load carrying capacity 476, 498

bearing arrangements 160–163

cages 480–481, 497

Bearing types and designs

40

55

70

45

60

75

Deep groove ball bearings 1

50

65

80

55

70

85

60

75

90

n = rotational speed [r/min]

d m = bearing mean diameter [mm]

= 0,5 (d + D)

Y-bearings (insert bearings) 2

Angular contact ball bearings 3

A

Self-aligning ball bearings 4

Cylindrical roller bearings 5

Des onglets imprimés et découpés facilitent la consultation

Needle roller bearings 6

65

80

95

70 75 80 85 90 95 100 105 110 115

85 90 95 100 105 110 115 120 125 130

100 105 110 115 120 125 130 135 140 145

combined with a needle roller bearing 684–685, 780–783

contact angle 476, 486–487, 498, 504

design provisions 498–499

designation system 504–505

designs and variants 28, 476–484

dimension standards 486–487

dimensional stability 497

Operating temperature [°C]

for various grease performance factors (GPF)

grease, use the scale corresponding to GPF = 1

Diagram 1

73

Recherche rapide d’informations

Le catalogue est conçu de manière à trouver

rapidement des informations spécifiques. Une

table des matières détaillée est indiquée au

début du catalogue. Un index des produits et un

index de texte détaillé sont disponibles à la fin

du catalogue.

Cam rollers

single row (72)

double row (73)

double row bearings 478–479, 522–529

for universal matching 477, 500, 506–521

four-point contact ball bearings 480, 530–535

Tapered roller bearings 7

Spherical roller bearings 8

CARB toroidal roller bearing 9

Un index de texte complet permet de localiser rapidement les informations

spécifiques.

Thrust ball bearings 10

1343

Index

Support rollers

Cylindrical roller thrust bearings 11

with or without contact seals

without an inner ring

with an inner ring (74)

Needle roller thrust bearings 12

with flange rings, based on needle roller

bearings

with or without contact seals

with a cage-guided roller set (75)

with a full complement roller set

Track runner bearin

11

Spherical roller thrust bearings 13

Basic designation

Group 1: Internal design

Group 4.4: Stabilization

Avant-propos

Recherche rapide d’informations détaillées

sur les produits

Les numéros des tableaux des produits permettent

d’accéder rapidement à des informations

détaillées sur les produits. Ces numéros

sont indiqués dans la table des matières au

début du catalogue, dans celle au début de

chaque chapitre sur les produits et dans l’index

des produits à la fin du catalogue.

Identification des produits

Les désignations des roulements SKF contiennent

en général des informations sur le roulement

et des caractéristiques supplémentaires. Trois

options sont disponibles pour spécifier un roulement

SKF et trouver plus d’informations le

concernant :

• Index des produits

L’index des produits en fin de catalogue

répertorie les désignations des séries, indique

les types de roulements s’y rapportant et guide

le lecteur vers le chapitre et le tableau des

produits correspondants.

• Systèmes de désignation

Dans chaque chapitre sur les produits, les

désignations des produits sont situées dans

les pages précédant les tableaux des produits.

Ces systèmes identifient les préfixes et suffixes

de désignation les plus courants.

• Index de texte

L’index de texte à la fin du catalogue contient

les suffixes de désignation par ordre alphabétique.

Ils sont imprimés en gras pour faciliter

la lecture.

Product index

Text index

J

Abutment and fillet dimensions Calculation factors

J

angular contact ball bearings 480, 504

cylindrical roller bearings 582, 602

spherical roller bearings 902

tapered roller bearings 822

JA

n. min. max. max. max.

,2 d a d a D a r a e Y 1 Y 2 Y 0

mm –

cylindrical roller bearings 602

spherical roller bearings 902

JB 582, 602

Designation Product

8.2

K

K

028.. ............... Inch single row tapered roller bearings ..........................

161 165 214 2 0,2 3,4 5 3,2

161 162 214 2 0,28 2,4 3,6 2,5

162 168 238 2 0,28 2,4 3,6 2,5

162 163 238 2 0,37 1,8 2,7 1,8

164 174 256 2,5 0,24 2,8 4,2 2,8

164 171 256 2,5 0,33 2 3 167 181 303 3 0,33 2 3 2

2

03.. ................ Inch single row tapered roller bearings ..........................

07.. ................ Inch single row tapered roller bearings ...........................

09.. ................ Inch single row tapered roller bearings ...........................

171 177 229 2 0,2 3,4 5 3,2

171 173 229 2 0,28 2,4 3,6 2,5

172 180 258 2 0,28 2,4 3,6 2,5

172 176 258 2 0,37 1,8 2,7 1,8

174 185 276 2,5 0,25 2,7 4 177 193 323 3 0,33 2 3 2,5

2

10.. ................ Self-aligning ball bearings ......................................

11.. ................ Inch single row tapered roller bearings .............................

CARB toroidal roller bearings 960, 978

cylindrical roller bearings 573, 602

l

112.. ............... Self-aligning ball bearings with an extended inner ring ...............

cylindrical roller thrust bearings 1039, 1042, 1047

polymer ball bearings 1260

115.. ............... Inch single row tapered roller bearings 12.. ................ Self-aligning ball bearings ........................................

81 188 249 2 0,22 3 4,6 2,8

1 184 249 2 0,3 2,3 3,4 2,2

2 190 268 2 0,28 2,4 3,6 2,5

2 185 268 2 0,37 1,8 2,7 1,8

198 293 3 0,25 2,7 4 2,5

199 269 2 0,22 3 4,6 2,8

194 269 2 0,31 2,2 3,3 2,2

202 286 2,5 0,28 2,4 3,6 2,5

198 286 2,5 0,37 1,8 2,7 1,8

208 303 3 0,24 2,8 4,2 2,8

215 306 2,5 0,3 2,3 3,4 2,2

210 306 2,5 0,4 1,7 2,5 1,6

220 323 3 0,24 2,8 4,2 2,8

Des tableaux de produits numérotés permettent d’accéder facilement

aux données des produits.

1 Deep groove ball bearings

Designation system

13.. ................ Self-aligning ball bearings ........................................

130.. ............... Self-aligning ball bearings .........................................

14.. ................ Inch single row tapered roller bearings ...............................

15.. ................ Inch single row tapered roller bearings ................................

155.. ............... Inch single row tapered roller bearings ................................

160.. ............... Single row deep groove ball bearings ..................................

160../HR ........... Polymer single row deep groove ball bearings ...........................

161.. ............... Single row deep groove ball bearings ..................................

161../H ............. Polymer single row deep groove ball bearings ............................

17262.. ............. Y-bearings with a standard inner ring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17263.. ............. Y-bearings with a standard inner ring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

186.. ............... Inch single row tapered roller bearings ...................................

19.. ................ Inch single row tapered roller bearings ....................................

spherical roller bearings 882, 902

Y-bearings 457

K30

CARB toroidal roller bearings 960, 978

spherical roller bearings 882, 902

ketones 156

key slots 1278, 1280–1281, 1289

keys † hexagonal keys

keyways 1278, 1280–1281

kilns

and bearings for extreme temperatures 1176

and SKF DryLube bearings 1193

kinematic replenishment/starvation 100, 102

kinematic viscosity † viscosity

L’index des produits permet de trouver facilement des informations à

partir de la désignation du roulement.

L

L

v

lock

de

de

dim

for

for s

insta

loose

matin

precis

produc

toleran

with a lo

with an

with inch

lock washer

design 1

installatio

2.. ................. Single row deep groove ball bearings with filling slots ........................

2.. NR .............. Single row deep groove ball bearings with filling slots and a snap ring ...........

2..-2Z .............. Shielded single row deep groove ball bearings with filling slots ..................

2..-2ZNR ........... Shielded single row deep groove ball bearings with filling slots and a snap ring .....

2..-Z ............... Shielded single row deep groove ball bearings with filling slots ..................

2..-ZNR ............. Shielded single row deep groove ball bearings with filling slots and a snap ring .....

223 299 2 0,22 3 4,6 2,8

213.. ............... Spherical roller bearings .................................................

227 326 2,5 0,3 2,3 3,4 2,2

21 326 2,5 0,4 1,7 2,5 1,6

32 343 3 0,24 2,8 4,2 2,8

22.. ................ Self-aligning ball bearings ................................................

22..-2RS1 .......... Sealed self-aligning ball bearings ..........................................

cylindrical roller bearings 602

lock nuts and locking devices 1289

30 343 3 0,35 1,9 2,9 1,8


222..-2CS5 ......... Sealed spherical roller bearings ...........................................


product ta

locking clips

polymer ball bearings 1260

sleeves 1273, 1289

design 127

Prefixes

223../VA405 ........ Spherical roller bearings for vibratory applications ............................

E2. SKF Energy Efficient bearing

ICOS- Oil sealed bearing unit

223../VA406 ........ Spherical roller bearings for vibratory applications ............................ 8

L4B 575, 603

L5B 603

installation a

product table

223..-2CS5 ......... Sealed spherical roller bearings ........................................... 8

D/W Stainless steel, inch dimensions

W Stainless steel, metric dimensions

Group 1 Group 2 Group 3 / Group 4

23.. ................ Self-aligning ball bearings ................................................ 4

L5DA 1242, 1244, 1245

23..-2RS1 .......... Sealed self-aligning ball bearings .......................................... 4.

230.. ............... Spherical roller bearings ................................................. 8.1

L7B 603

locking plates

design 1278–

Listed in diagram 2 († page 43)

230..-2CS ........... Sealed spherical roller bearings ........................................... 8.2

Suffixes

installation an

product table

230..-2CS5 ......... Sealed spherical roller bearings ........................................... 8.2

L7DA 1242, 1244, 1245

labyrinth seals 228, 232

large bearings 275, 285

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

logarithmic profile




Group 4.6: Other variants


E Reinforced ball set

Group 2: External design (seals, snap ring groove etc.)

933

N Snap ring groove in the outer ring

NR Snap ring groove in the outer ring, with appropriate snap ring

N1 One locating slot (notch) in one outer ring side face

R Flanged outer ring

-RS1, -2RS1 Contact seal, NBR, on one or both sides

-RS2, -2RS2 Contact seal, FKM, on one or both sides

-RSH, -2RSH Contact seal, NBR, on one or both sides

Tableau des désignations pour décoder les suffixes de désignation.

effect on relubrication interval 254

LHT23 304–305, 321

life

calculation examples 90–92

definition 63

equations 64–83

testing 95

unit conversion table 70

Group 4.5: Lubrication

GJN

HT

LHT23

LT

LT10 Grease suffixes († table 4, page 305)

MT33

MT47

VT378

WT

r

s

s

f

s

s

c

La liste des suffixes de désignation dans l’index de texte permet une

recherche plus rapide.

in cylindrical rol

in tapered roller

loose fits 170

low-friction bearing

low-friction seals 3

LS 602

LT 304–305, 321

LT10 304–305, 321

-RSL, -2RSL Low-friction seal, NBR, on one or both sides

-RZ, -2RZ Non-contact seal, NBR, on one or both sides

-Z, -2Z Shield on one or both sides

lubricant films

-ZNR Shield on one side, snap ring groove in the outer ring, snap ring on

the opposite side of the shield

-2ZNR Shield on both sides, snap ring groove in the outer ring, with snap ring

12

Group 3: Cage design

– Stamped steel cage, ball centred

1364


236.. ............... Inch single row tapered roller bearings ...................................... 7.2


with variable operating conditions 81

life adjustment factor 65

1) Starting page of the product table.

lifting tackle 274, 903

limiting speed 126

Group 4.3: Bearing sets, matched bearings

DB Two bearings matched for mounting back-to-back

DF Two bearings matched for mounting face-to-face

compared to reference speed 118

effect of inlet shearin

effect of kinematic sta

effect on frictional mo

formation 241, 265

lubricants

-2ZS Shield on both sides, held in place by a retaining ring

X Boundary dimensions not in accordance with ISO dimension series





S0 Bearing rings heat stabilized for operating temperatures ≤ 150 °C (300 °F)

S1 Bearing rings heat stabilized for operating temperatures ≤ 200 °C (390 °F)

life modification factor 64–70, 73

M Machined brass cage, ball centred; different designs or material grades are

identified by a number following the M, e.g. M2

linear bearings 45

MA(S) Machined brass cage, outer ring centred. The S indicates a lubrication groove in t

MB(S) Machined brass cage, inner ring centred. The S indicates a lubrication

TN9 Glass fibre reinforced PA66 cage, ball centred

TNH Glass fibre reinforced PEEK cage, ball centred

VG1561 Glass fibre reinforced PA46 cage,

DT Two bearings matched for mounting in tandem

Group 4.2: Accuracy, clearance, quiet running

load ratings 63–64

load ratio

for angular con

for f

P5 Dimensional and running accuracy to P5 toleran

P6 Dimensional and running accuracy to

P52 P5 + C2

P62 P6 + C2

P63 P

CN

dry lubricants 1192, 1

effect on polyamide 66 c

function 240

greases 244–2

oils

Unités de mesure

Ce catalogue est destiné à un usage mondial.

Les unités prédominantes sont donc conformes

à ISO 80000-1. Dans de rares cas, les unités

impériales sont utilisées lorsque le produit

l’exige. Les unités peuvent être converties à

l’aide du tableau de conversion († page 8).

Pour plus de facilité, les valeurs de température

sont indiquées en °C et en °F et sont généralement

arrondies. Les deux valeurs ne correspondent

donc pas exactement lors de l’utilisation de la

formule de conversion.

Autres roulements SKF

Les autres roulements, non présentés dans ce

catalogue, incluent :

• les roulements de Super précision

• les paliers complets à billes et à rouleaux

• les roulements à section constante

• les roulements rigides à billes de grandes

dimensions avec encoches de remplissage

• les butées à billes à contact oblique de

grandes dimensions

• les butées à rouleaux coniques

• les roulements à billes ou à rouleaux à plusieurs

rangées

• les roulements coupés à rouleaux

• les roulements à rouleaux coniques croisés

• les roulements d’orientation

• les roulements à billes linéaires

• les roulements pour rollers et skateboards

• les roulements d’empoises pour laminoirs

multicylindres

• les galets de chaînes d’agglomération

• les roulements spécifiques aux applications

pour matériel roulant ferroviaire

• les roulements spécifiques aux applications

pour voitures et camions

• les roulements à trois bagues pour l’industrie

des pâtes et papiers

• les roulements pour cylindres de presses

d’impression

• les roulements pour applications aéronautiques

critiques

Pour des informations sur ces produits, contactez

SKF ou rendez-vous sur le site skf.com.

13

SKF en bref

Tout a commencé en 1907. Un groupe d’ingénieurs

mit au point une solution simple mais

astucieuse à un problème de désalignement

dans une usine de textile suédoise. C’était la

naissance de SKF, qui depuis n’a cessé de croître

pour devenir un leader mondial du savoir-faire

industriel. Au fil des années, nous avons développé

notre expertise en matière de roulements

et l’avons étendue aux solutions d’étanchéité, à

la mécatronique, aux services et aux systèmes

de lubrification. Notre réseau de compétences

regroupe 46 000 collaborateurs, 15 000 partenaires

distributeurs, des agences dans plus de

130 pays et l’implantation de sites SKF Solution

Factory partout dans le monde.

Recherche et développement

Nous disposons d’une large expérience dans

plus d’une quarantaine d’industries différentes.

L’expertise de nos collaborateurs repose sur les

connaissances acquises dans des applications

concrètes. Nous disposons, par ailleurs, d’une

équipe d’experts, constituée de partenaires uni-

versitaires reconnus mondialement, précurseurs

en recherche et développement théoriques

dans des domaines tels que la tribologie,

la maintenance préventive, la gestion des équipements

et la théorie sur la durée de vie des

roulements. Notre engagement continu dans la

recherche et le développement nous permet

d’aider nos clients à rester à la pointe de leurs

secteurs industriels.

Les sites SKF Solution

Factory donnent accès, à

l’échelle locale, à toute

l’expertise SKF en

matière de solutions et

de services spécifiques à

vos besoins.

14

Répondre aux défis technologiques

Notre savoir-faire et notre expérience, combinés

à nos différentes plates-formes technologiques,

nous permettent de répondre aux défis

les plus ambitieux en proposant des solutions

innovantes. Nous travaillons en étroite collaboration

avec nos clients tout au long du cycle de

vie des équipements et les aidons ainsi à faire

croître leurs activités de manière rentable et

responsable.

Le développement durable au cœur de nos

préoccupations

Depuis 2005, SKF s’efforce de réduire l’impact

sur l’environnement de ses propres activités et

de celles de ses fournisseurs. Notre développement

technologique permanent a permis de

lancer le portefeuille de produits et de services

SKF BeyondZero. L’objectif est d’améliorer l’efficacité,

de réduire les pertes énergétiques et de

favoriser le développement de nouvelles technologies

exploitant l’énergie éolienne, solaire et

maritime. Cette approche globale contribue à

réduire l’empreinte environnementale de nos

activités et celle de nos clients.

En travaillant avec les

systèmes informatiques

et logistiques SKF, ainsi

qu’avec ses experts en

applications, les Distributeurs

Agréés SKF, présents

dans le monde

entier, apportent à leurs

clients un support précieux

en termes de

connaissances produits

et applications.

15

SKF – the knowledge

engineering company

Notre expertise au

service de votre

réussite

La gestion du cycle de vie SKF, c’est

la combinaison de nos platesformes

de compétences et de nos

services de pointe, appliquée à

chaque étape du cycle de vie des

équipements. Notre objectif est

d’aider nos clients à augmenter leur

rentabilité et à réduire leur impact

environnemental.

Spécifications

Entretien et réparation

Conception et développement

Gestion du cycle

de vie SKF

Exploitation et contrôle

Fabrication et essais

Installation et mise en service

Une collaboration étroite

Notre objectif est d’aider nos clients à augmenter

leur productivité, à minimiser leurs besoins

en maintenance, à améliorer leur rendement

énergétique et leur utilisation des ressources,

tout en optimisant les conceptions des machines

pour une durée de service et une fiabilité

maximales.

Des solutions innovantes

Que votre application soit linéaire ou tournante,

voire les deux, les ingénieurs SKF peuvent vous

aider, à chaque étape du cycle de vie de vos

équipements, à améliorer les performances de

vos machines. Cette approche n’est pas uniquement

centrée sur les composants tels que les

roulements ou les dispositifs d’étanchéité. En

effet, l’application est considérée dans son intégralité

afin de voir comment les composants

interagissent entre eux.

Optimisation et vérification de la conception

SKF peut vous aider à optimiser vos conceptions

actuelles ou à venir, à l’aide d’un logiciel exclusif

de modélisation 3D. Ce dernier peut également

servir de banc d’essai virtuel pour confirmer la

validité de la conception.

16

Roulements et ensembles-roulements

SKF est leader mondial dans la conception, le développement

et la fabrication de roulements, de rotules,

d’ensembles-roulements et de paliers haute

performance.

Maintenance d’équipements

Les technologies et les services de maintenance

préventive SKF permettent de minimiser les arrêts

imprévus des machines, d’améliorer l’efficacité

opérationnelle et de réduire les coûts de maintenance.

Solutions d’étanchéité

SKF propose des joints standard et des solutions

d’étanchéité sur mesure pour augmenter la disponibilité

et améliorer la fiabilité des machines, réduire le

frottement et les pertes de puissance et prolonger la

durée de vie du lubrifiant.

Mécatronique

Les systèmes SKF Fly-by-Wire avionique et Drive-by-

Wire pour véhicules tout-terrain, engins agricoles et

chariots élévateurs viennent remplacer les systèmes

mécaniques et hydrauliques lourds, gros consommateurs

de lubrifiants et d’énergie.

Solutions de lubrification

Des lubrifiants spécialisés aux systèmes de lubrification

de pointe en passant par les services de gestion de la

lubrification, les solutions de lubrification SKF vous

aident à réduire les arrêts machines liés à la lubrification

ainsi que la consommation de lubrifiant.

Déplacement et contrôle de position

SKF a développé une large gamme de produits (vérins,

vis à billes ou à rouleaux, guidages à billes sur rail), afin

de répondre aux exigences de vos applications en

matière de mouvement linéaire.

17

Principes de sélection et

d’application des roulements

Notions de base sur les roulements . ............ 21

A

Choix des dimensions des roulements . .......... 61

B

Frottement . ............................... 97

C

Vitesses .................................. 117

D

Notions spécifiques sur les roulements . ......... 131

E

Etude des montages . ........................ 159

F

Lubrification . .............................. 239

G

Montage, démontage et entretien des roulements . 271

H

19

Notions de base sur les

roulements

A

Sélection des roulements ........... 22

Terminologie ..................... 23

Symboles ......................... 23

Montage de roulements ............. 24

Roulements radiaux ................ 24

Butées .......................... 25

Types et modèles de roulements ..... 26

Roulements radiaux ................ 26

Butées ........................... 33

Galets ............................ 35

Cages ............................ 37

Cages embouties ................. 37

Cages usinées en métal ............ 38

Cages en polymère ............... 38

Guidage de la cage ................ 39

Matériaux ...................... 39

Critères de sélection de base ........ 46

Espace disponible .................. 47

Charges .......................... 48

Intensité de la charge .............. 48

Sens de la charge ................. 48

Défaut d’alignement ................ 52

Précision ......................... 53

Vitesse ........................... 53

Frottement ........................ 54

Fonctionnement silencieux ........... 54

Rigidité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Déplacement axial .................. 55

Montage et démontage .............. 56

Alésage cylindrique ............... 56

Alésage conique .................. 56

Solutions d’étanchéité ............... 58

Dimensions d’encombrement ........ 40

Plans généraux ISO ................. 40

Plans généraux pour les roulements

en cotes pouces .................... 41

Système de désignation de base des

roulements ....................... 42

Désignations de base ................ 42

Préfixes et suffixes .................. 45

Désignations de roulements non couvertes

par le système de désignation de base .. 45

21

Notions de base sur les roulements

Sélection des roulements

Un montage de roulements n’est pas constitué

uniquement de roulements. Des éléments associés,

tels que l’arbre et les paliers font intégralement

partie du montage global. Le lubrifiant et les

étanchéités jouent également un rôle essentiel.

Pour optimiser les performances des roulements,

un lubrifiant adapté et en quantité correcte doit

être présent afin de réduire le frottement dans

le roulement et le protéger contre la corrosion.

Les étanchéités sont importantes car elles

empêchent les fuites de lubrifiant et la pénétration

de pollution à l’intérieur des roulements.

Ceci est primordial car la propreté a un impact

essentiel sur la durée de service des roulements

– c’est la raison pour laquelle SKF fabrique et

vend une large gamme de joints industriels et

de systèmes de lubrification.

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte

lors de la sélection des roulements. Le plus

important est de comprendre le comportement

dynamique de l’application, à savoir :

• l’espace disponible

• les charges (intensité et sens)

• le défaut d’alignement

• la précision et la rigidité

• les vitesses

• la température de fonctionnement

• les niveaux de vibrations

• les niveaux de pollution

• le type et la méthode de lubrification

Une fois le comportement dynamique déterminé,

il est possible de choisir le type et la taille

des roulements. Toutefois, plusieurs autres facteurs

doivent être pris en considération lors du

processus de sélection des roulements.

En tant que leader du secteur, SKF fabrique une

large gamme de roulements. Les plus courants

sont présentés à la section Types et modèles de

roulements († page 26). Cependant, certains

roulements ne sont pas inclus dans ce catalogue.

Des informations sur la plupart de ces

roulements sont fournies dans les catalogues

spéciaux ou en ligne à l’adresse skf.com.

Dans cette section et les sections B à H, les

concepteurs trouveront les informations de base

nécessaires. Il n’est toutefois pas possible de

présenter toutes les applications possibles.

Il sera donc fait souvent référence au support

que peut fournir le service Applications Techniques

SKF. Ce service peut réaliser des calculs

complexes, diagnostiquer et résoudre des problèmes

de performances des roulements et

apporter son assistance lors du processus de

sélection des roulements. SKF recommande

également ce service à tous les clients souhaitant

améliorer les performances de leur

application.

Les informations contenues dans cette section

et dans les sections B à H sont des généralités

applicables à la plupart des roulements.

Pour chaque type de roulement, des informations

spécifiques sont présentées dans le chapitre

correspondant. D’autres catalogues et brochures

concernant des domaines d’application

spécifiques sont disponibles sur demande. Des

informations détaillées sur la plupart des roulements,

ensembles-roulements, paliers, rotules

et joints SKF sont disponibles en ligne à

l’adresse skf.com.

Il convient de noter que les valeurs indiquées

dans les tableaux des produits pour les charges

et les vitesses ainsi que pour la limite de fatigue

sont largement arrondies.

• la forme et la conception appropriées des

autres éléments du montage

• la précharge ou le jeu interne des roulements

et les ajustements adaptés

• les dispositifs de serrage

• les étanchéités appropriées

• le type et la quantité de lubrifiant

• les méthodes de montage et de démontage

Lors de la conception, chacun des choix à une

influence sur les performances, la fiabilité et le

coût du montage.

22

Terminologie

B

Fig. 1

A

r

d

r

D d

a

H

D

Terminologie

Certains termes fréquemment utilisés relatifs

aux roulements sont expliqués ici. Pour une liste

détaillée des termes et des définitions spécifiques

aux roulements, reportez-vous à la

norme ISO 5593 Roulements – Vocabulaire.

Symboles

La plupart des symboles utilisés dans ce catalogue

sont conformes aux normes ISO. Les

symboles les plus courants pour les dimensions

d’encombrement des roulements sont montrés

sur la fig. 1. Les autres symboles sont indiqués

ci-dessous. Tous les symboles peuvent être utilisés

avec un indice pour identifier les spécifications.

A = coefficient de vitesse

= n d m [mm/min]

C = charge dynamique de base [kN]

d m = diamètre moyen du roulement [mm]

= 0,5 (d + D)

F = charge effective [kN]

L = durée, généralement en millions de tour

ou en heures de fonctionnement

n = vitesse de rotation [tr/min]

P = charge équivalente [kN]

P u = limite de fatigue [kN]

h c = facteur relatif au niveau de contamination

k = rapport de viscosité : valeur effective par

rapport à la valeur requise

n = viscosité de l’huile [mm 2 /s]

23


Montage de roulements

(† fig. 2)

1 Roulement à rouleaux

cylindriques

2 Roulement à billes à quatre

points de contact

3 Palier

4 Arbre

5 Épaulement d’appui de l’arbre

6 Diamètre de l’arbre

7 Portée

8 Plaque en bout

9 Joint radial

10 Entretoise

11 Diamètre d’alésage du palier

12 Logement

13 Couvercle de palier

14 Segment d’arrêt

13

11

10

9

12 14

5

1

3

Fig. 2

2

7

4

6

8

Roulements radiaux

(† fig. 3 et 4)

1 Bague intérieure

2 Bague extérieure

3 Élément roulant : bille, rouleau

cylindrique, aiguille, rouleau

conique, rouleau sphérique,

rouleau toroïdal

4 Cage

5 Etanchéité

Joint en élastomère

Flasque en tôle d’acier

6 Surface extérieure de la bague

extérieure

7 Alésage de la bague intérieure

8 Surface cylindrique de l’épaulement

de la bague intérieure

9 Surface cylindrique de l’épaulement

de la bague extérieure

10 Rainure pour segment d’arrêt

11 Segment d’arrêt

12 Face latérale de la bague

extérieure

9

4

5

8

6

7

2

1

14

15

10 11

19

18

12

13

3

16

17

18

Fig. 3

24

Terminologie

A

13 Rainure pour étanchéité

14 Piste de roulement de la bague

extérieure

15 Piste de roulement de la bague

intérieure

16 Embrèvement pour étanchéité

17 Face latérale de la bague

intérieure

18 Arrondi

19 Diamètre primitif du roulement

20 Largeur totale du roulement

21 Épaulement de guidage

22 Épaulement de retenu

23 Angle de contact

6

2

12

3

4

22

a

20

14

21

17

Fig. 4

1

15

7

a

23

Butées († fig. 5)

24 Rondelle-arbre

25 Ensemble cage et éléments

roulants

26 Rondelle-logement

27 Rondelle-logement avec

surface de portée sphérique

28 Contreplaque

24

25

26

Fig. 5

27

24

28

24

25

26

25


Types et modèles de roulements


Les roulements radiaux supportent des charges

principalement perpendiculaires par rapport à

l’arbre. En général, les roulements sont classés

en fonction du type d’élément roulant et de la

forme des pistes de roulement.

1 2

Roulements rigides à billes († page 295)

à une rangée

modèle de base ouvert (1)

avec flasques

avec joints (2)

à une rangée, en acier inoxydable


avec flasques

avec joints (2)

à une rangée, avec encoches de remplissage


avec flasques

avec rainure pour segment d’arrêt, avec ou

sans segment d’arrêt

3

à deux rangées (4)

4

roulements à section mince 1)


avec joints frottants

5

1) Contactez le service Applications Techniques SKF.

26


Roulements Y (roulements « insert »)

(† page 421)

avec vis de blocage

bague intérieure débordante d’un côté (6)

bague intérieure débordante des deux

côtés (7)

A

6 7

avec bague de blocage excentrique

bague intérieure débordante d’un côté (8)

bague intérieure débordante des deux

côtés (9)

8 9

à alésage conique

bague intérieure débordante des deux côtés

pour montage sur manchon de serrage (10)

10

avec bague intérieure standard

pour montage sur l’arbre avec ajustement

serré (11)

11

27


Roulements à billes à contact oblique († page 475)

à une rangée

modèle de base pour montage simple

modèle pour appariement universel (12)

12

13

Super Précision à une rangée 1)

modèle de base

ouvert ou avec joints frottants

haute vitesse

ouvert ou avec joints frottants (13)

haute capacité

ouvert ou avec joints frottants

à deux rangées

avec bague intérieure en une pièce (14)

modèle de base ouvert

avec flasques


avec bague intérieure en deux pièces

14

roulements à billes à quatre points de

contact (15)

15

Roulements à rotule sur billes († page 537)

à alésage cylindrique ou conique


avec joints frottants (17)

16 17

1) Reportez-vous aux informations sur les produits disponibles

en ligne à l’adresse skf.com/super-precision ou au catalogue.

28


avec bague intérieure débordante (18)

A

18

Roulements à rouleaux cylindriques († page 567)

à une rangée

Type NU (19)

avec une ou deux bagues d’épaulement

Type N (20)

19 20

à une rangée

Type NJ (21)

avec une bague d’épaulement

Type NUP (22)

21 22

à une rangée

haute capacité

Type NCF (23)

Type NJF

Type NUH

23

à deux rangées 1)


Type NNU (24)

Type NN (25)

Type NNUP

24 25


en ligne à l’adresse skf.com/bearings ou au catalogue.

29


Roulements à rouleaux cylindriques (suite)

à quatre rangées 1)


modèle ouvert (26)


26

roulements à rouleaux cylindriques jointifs

à une rangée

Type NCF (27)

Type NJG (28)

27 28

à deux rangées

avec épaulements fixes sur la bague intérieure

(29)

avec épaulements fixes sur les bagues

intérieure et extérieure


29 30

Roulements à aiguilles († page 673)

cages à aiguilles

à une rangée (31)


31 32

douilles à aiguilles, sans fond

à une et deux rangées



33 34



30


douilles à aiguilles, avec fond



avec joint frottant (36)

A

35 36

roulements à aiguilles avec épaulements


sans bague intérieure (37)

avec bague intérieure

modèle de base ouvert


37 38

roulements à aiguilles sans épaulements


avec bague intérieure (39)

sans bague intérieure (40)

39 40

roulements à aiguilles à auto-alignement

sans bague intérieure


41

roulements combinés à aiguilles

roulements à aiguilles / à billes à contact

oblique

à simple effet (42)

à double effet (43)

42 43

31


Roulements à aiguilles (suite)

roulements à aiguilles / butées à billes

à billes jointives (44)

avec jeu de billes guidé par la cage

avec ou sans (45) couvercle

44 45

roulements à aiguilles / butées à rouleaux

cylindriques

sans couvercle (46)

avec couvercle (47)

46 47

48 49

Roulements à rouleaux coniques († page 797)

à une rangée

roulements simples (48)

roulements appariés

disposés en X (49)

disposés en O

disposés en tandem

à deux rangées 1)

configuration TDO (disposition en O) (50)

configuration TDI (disposition en X) (51)

50 51

à quatre rangées 1)

configuration TQO

modèle ouvert (52)


configuration TQI

52



32


Roulements à rotule sur rouleaux († page 879)


modèles de base ouverts (53)


pour applications vibrantes

A

53 54

55 56

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB

(† page 957)


avec ensemble de rouleaux guidé par la

cage (55)

à rouleaux jointifs


Butées

Les butées supportent des charges agissant

principalement dans le sens de l’arbre. En général,

les roulements sont classés en fonction du type

d’élément roulant et de la forme des pistes de

roulement.

Butées à billes († page 1009)

à simple effet

avec rondelle-logement plate (57)

avec rondelle-logement sphérique

avec (58) ou sans contreplaque sphérique

57 58

à double effet

avec rondelles-logement plates (59)

avec rondelles-logement sphériques

avec (60) ou sans contreplaques

59 60

33


61 62

Butées à billes à contact oblique 1)

butées de Super précision

à simple effet

modèle de base pour montage

individuel (61)

modèle pour appariement universel

butées appariées (62)

à double effet

modèle de base (63)

modèle haute vitesse (64)

63 64

65 66

Butées à rouleaux cylindriques († page 1037)

à simple effet

à une rangée (65)


à double effet

composants

cages axiales à rouleaux cylindriques

rondelles-arbre et rondelles-logement

67 68

Butées à aiguilles († page 1057)

à simple effet

cages axiales à aiguilles (67)

butées à aiguilles avec collerette de

centrage (68)

rondelles universelles

rondelles universelles minces

à double effet

Butées à rotule sur rouleaux († page 1077)

à simple effet (69)

69


en ligne à l’adresse skf.com/super-precision ou au catalogue.

34


Butées à rouleaux coniques 1)

à simple effet

avec ou sans (70) couvercle

butées avec vis de blocage

à double effet (71)

A

70 71

Galets

Les galets († page 1099) sont des roulements

avec une bague extérieure à paroi épaisse. Ces

unités prêtes au montage sont utilisées dans

tous les types d’entraînement à cames, pistes,

convoyeurs, etc.

Galets de came

à une rangée (72)


72 73

Galets-supports

sans maintien axial

avec ou sans joints frottants

sans bague intérieure


74

avec maintien axial assuré par des rondelles

de butée


à jeu d’aiguilles guidées par la cage (75)

à rouleaux jointifs

75



35


Galets-supports (suite)

avec maintien axial par rouleaux cylindriques

avec joints à chicane (76)

avec joints à joints frottants (77)

avec joints lamellaires

76 77

78

Galets de came avec axe

à jeu d’aiguilles


avec portée concentrique (78)


avec jeu d’aiguilles guidées par la cage (78)

avec jeu d’aiguilles jointives

avec maintien axial par rouleaux cylindriques

avec joints à chicane (79)


à portée concentrique (79)


79

36


Cages

À l’exception des roulements à éléments roulants

jointifs, tous les roulements sont équipés

d’ une cage. Le nombre de cages dépend du

nombre de rangées de billes ou de rouleaux à

l’intérieur du roulement et de la conception des

cages. Les principales fonctions d’une cage sont

de :

• Séparer les éléments roulants pour réduire

le moment de frottement et la chaleur due

au frottement dans le roulement.

• Maintenir les éléments roulants à intervalles

égaux de manière à optimiser la répartition

de la charge et à permettre un fonctionnement

silencieux et uniforme.

• Guider les éléments roulants dans la zone

non chargée pour améliorer les conditions

de roulement et empêcher les dommages

dus aux mouvements de glissement.

• Retenir les éléments roulants des roulements

séparables lorsqu’une bague de roulement

est retirée lors du montage ou du démontage.

Les cages sont soumises à des contraintes

mécaniques dues aux frottements, déformations

et forces d’inertie. Elles peuvent également

subir des contraintes chimiques causées

par certains lubrifiants, additifs et sous-produits

et leur vieillissement, les solvants organiques ou

les agents de refroidissement. Par conséquent,

la conception et le matériau d’une cage ont une

influence importante sur la capacité d’un roulement

pour une application donnée. SKF a donc

développé une gamme de cages en différents

matériaux pour les différents types de roulements.

Tous les chapitres sur les produits contiennent

des informations sur les cages standard et les

alternatives possibles. Si un roulement avec

une cage non standard est requis, vérifiez-en

la disponibilité avant de commander.

Les cages peuvent être classées en fonction

du processus de fabrication et du groupe de

matériaux dans les catégories suivantes :

• cages embouties

• cages usinées en métal (cages massives)

• cages en polymère

a b c d

Cages embouties

Les cages embouties pour roulements SKF

(† fig. 6) sont généralement fabriquées en tôle

d’acier et, dans de rares cas, en laiton. En fonction

du type de roulement, les cages embouties

suivantes sont disponibles :

• cage agrafée (a)

• cage rivetée (b)

• cage encliquetable (type snap) (c)

• une cage à fenêtres (d)

Fig. 6

Les cages embouties présentent l’avantage

d’être très légères. Elles fournissent un espace

ample qui favorise les effets de lubrifiant.

A

37


Fig. 7

a b c c d

Cages usinées en métal (cages massives)

Les cages usinées en métal pour roulements SKF

(† fig. 7) sont en laiton, acier ou alliage léger.

En fonction du type, de la conception et de la

taille du roulement, les cages usinées en métal

suivantes sont disponibles :

Fig. 8

• cage usinée en deux parties rivetées (a)

• cage usinée en métal en deux parties à rivets

intégrés (b)

• cage usinée en métal à fenêtres monobloc (c)

• cage usinée en métal monobloc à deux rangées

(d)

Les cages usinées en métal, qui supportent des

vitesses très élevées, sont utilisées lorsque des

forces, autres que les forces rotationnelles

pures, s’additionnent sur la cage.

Cages en polymère

Les cages en polymère pour roulements SKF

(† fig. 8) sont moulées par injection. SKF

fabrique également des cages en résine phénolique

renforcée, mais uniquement pour les roulements

de Super Précision, qui ne sont pas

inclus dans ce catalogue. En fonction du type,

de la conception et de la taille du roulement, les

cages en polymère suivantes sont disponibles :

• cage à fenêtres en polymère (a)

• cage encliquetable en polymère (type snap) (b)

Les cages en polymère se distinguent par une

combinaison favorable de résistance et d’élasticité.

Grâce à ses bonnes propriétés de glisse-

38

a

b


ment sur les surfaces en acier lubrifiées, et au

lissé des surfaces en contact avec les éléments

roulants, la cage produit peu de frottement et

donc peu de chaleur et d’usure dans le roulement.

Grâce à la faible densité du matériau, les forces

d’inertie générées par la cage sont mineures.

Les excellentes propriétés de fonctionnement

des cages en polymère, lorsque la lubrification

est insuffisante, autorisent le fonctionnement

ininterrompu du roulement pour un certain

temps sans risque de grippage ni de dommages

consécutifs.

a

Fig. 9

A

Guidage de la cage

En général, les cages embouties en tôle sont

guidées par les éléments roulants.

En fonction du type et modèle de roulement,

les cages usinées en métal et les cages en polymère

sont guidées radialement († fig. 9) par :

• les éléments roulants (a)

• la bague intérieure (épaulement(s)) (b)

• la bague extérieure (épaulement(s)) (c)

b

Les cages guidées par les éléments roulants

permettent au lubrifiant de pénétrer facilement

dans le roulement.

Les cages guidées par les bagues permettent

un guidage plus précis et sont généralement

utilisées lorsque les vitesses sont élevées, les

accélérations fréquentes et rapides et ou lorsque

les vibrations sont importantes. Des mesures

appropriées doivent être prises pour fournir une

quantité suffisante de lubrifiant sur les surfaces

de guidage de la cage. Pour des vitesses plus

élevées, SKF recommande la lubrification à

l’huile († Lubrification, page 239 et/ou le

chapitre portant sur le produit concerné).

c

Matériaux

Pour des informations sur les matériaux des

cages, reportez-vous à la section Matériaux

des cages († page 152).

39


Dimensions d’encombrement

Les dimensions d’encombrement sont les dimensions

principales d’un roulement († fig. 10).

Elles comprennent :

• le diamètre d’alésage (d)

• le diamètre extérieur (D)

• la largeur ou hauteur (B, C, T ou H)

• les dimensions des arrondis (r)

Les dimensions d’encombrement pour les roulements

en cotes métriques standard sont indiquées

dans les plans généraux spécifiés dans

les normes ISO (International Organization for

Standardization) :

• ISO 15 pour les roulements radiaux, sauf les

roulements Y, certains types de roulements

à aiguilles et de roulements à rouleaux

coniques

• ISO 104 pour les butées

• ISO 355 pour les roulements à rouleaux

coniques

Plans généraux ISO

Les plans généraux ISO relatifs aux dimensions

d’encombrement des roulements radiaux comportent

plusieurs séries de diamètres qui font

correspondre à chaque diamètre d’alésage standard

un diamètre extérieur standard (séries 7,

8, 9, 0, 1, 2, 3 et 4, dans l’ordre croissant des

diamètres). Dans chaque série de diamètres, il

existe également différentes séries de largeurs

(séries 8, 0, 1, 2, 3, 4, 5 et 6 dans l’ordre croissant

des largeurs).

La série de hauteurs pour les butées (série 7,

9, 1 et 2 dans l’ordre croissant des hauteurs)

correspond à la série de largeurs pour les roulements

radiaux.

Les séries de dimensions sont créées en

combinant le numéro de la série de largeurs

ou hauteurs avec celui de la série de diamètres

(† fig. 11).

Dans le plan général ISO pour roulements à

rouleaux coniques en cotes métriques à une

rangée (ISO 355), les dimensions d’encombrement

sont groupées par plages d’angle de

contact a, appelées séries d’angles (séries 2, 3,

4, 5, 6 et 7 par ordre croissant d’angle). Des séries

de diamètres et de largeurs ont également été

établies en fonction des rapports, respectivement

entre le diamètre extérieur et le diamètre

d’alésage et la largeur totale du roulement et la

hauteur de section. Ici, une série de dimensions

est obtenue en combinant une série d’angles

avec une série de diamètres et de largeurs

(† fig. 12). La série de dimensions consiste en

un chiffre pour la série d’angles et deux lettres.

Fig. 10

B

r

r

r

d 1

d

H 1)

D

d

r

D 1

D

1) ISO utilise le symbole T

40

Dimensions d’encombrement

La première lettre identifie la série de diamètres

et la seconde la série de largeurs.

À de très rares exceptions près, les roulements

présentés dans ce catalogue sont conformes

aux plans généraux ISO ou à d’autres normes

ISO relatives aux dimensions de certains types

de roulements pour lesquelles une série de

dimensions ISO n’est pas disponible. L’expérience

montre que l’utilisation de roulements

de dimensions normalisées permet de satisfaire

aux exigences de la majorité des applications.

Le respect des normes ISO relatives aux dimensions

d’encombrement est indispensable pour

assurer l’interchangeabilité des roulements. Des

informations spécifiques sur la conformité aux

normes de dimensions sont fournies dans chaque

chapitre sur les produits.

Plans généraux pour les roulements

en cotes pouces

Les roulements à rouleaux coniques à dimensions

en pouces constituent un groupe important.

La plupart de ces roulements sont conformes

à la norme AFBMA 19 (ANSI B3.19). La norme

ANSI/ABMA 19.2 a remplacé cette norme, mais

elle n’inclut pas les dimensions.

Outre les roulements à rouleaux coniques

en cotes pouces, certains roulements à billes

et roulements à rouleaux cylindriques en cotes

pouces sont également disponibles, mais ils ne

sont pas présentés dans ce catalogue.

Fig. 11

A

Série de

diamètres

3

2

0

00

03 13 23 33

02

12

22

32

10

20

30

Série de

dimensions

d

Série de

largeurs

0 1 2 3

Fig. 12

G

F

E D

C

B

B D

C E

B D

C E

B D

C E

BC D E

B C D

E

B

C

D

E

41


Système de désignation

de base des roulements

Les désignations de la plupart des roulements

SKF suivent un système de désignation. La désignation

complète d’un roulement est constituée

d’une désignation de base accompagnée ou non

d’une ou plusieurs désignations complémentaires

(† diagramme 1). La désignation complète

est toujours indiquée sur l’emballage du

roulement, tandis que le marquage sur le roulement

peut être incomplet ou différer de la

désignation.

La désignation de base identifie :

• le type de roulement

• le modèle de base

• les dimensions d’encombrement

Des préfixes et suffixes identifient les composants

du roulement ou les variantes présentant

une conception et/ou des caractéristiques différentes

du modèle de base.

Désignations de base

En général, une désignation de base contient trois

à cinq chiffres. Certains produits, tels que les roulements

à rouleaux cylindriques, peuvent utiliser

une combinaison de caractères alphanumériques.

Le système de désignation de base est indiqué

dans le diagramme 2. Les combinaisons de

chiffres et de lettres ont la signification suivante :

• Le premier chiffre ou la première lettre ou

combinaison de lettres identifie le type de

roulement et, éventuellement, une variante

de base.

• Les deux chiffres suivants identifient la série

de dimensions ISO. Le premier chiffre indique

la série de largeurs ou hauteurs (dimensions

B, T ou H). Le deuxième chiffre identifie la

série de diamètres (dimension D).

• Les deux derniers chiffres identifient le code

de taille de l’alésage du roulement. Le code de

taille multiplié par 5 indique le diamètre d’alésage

(d) en mm.

Les plus importantes exceptions au système de

désignation sont les suivantes :

Désignations des roulements SKF

Exemples

Préfixe

Espace ou non séparé

Désignation de base

Espace, barre oblique ou tiret

Suffixe

Diagramme 1

R NU 2212 ECML

W 6008 / C3

23022 - 2CS

1 Dans certains cas, le chiffre indiquant le type

de roulement ou le premier chiffre d’identification

de la série de dimensions est omis. Ces

chiffres sont donnés entre parenthèses dans

le diagramme 2.

2 Les roulements de diamètre d’alésage 10, 12,

15 ou 17 mm ont les codes d’identification de

taille suivants :

00 = 10 mm

01 = 12 mm

02 = 15 mm

03 = 17 mm

3 Pour les roulements de diamètre d’alésage

< 10 mm ou ≥ 500 mm, ce dernier est généralement

indiqué en millimètres (non codé).

L’identification des dimensions est séparée du

reste de la désignation par une barre oblique,

par ex. 618/8 (d = 8 mm) ou 511/530

(d = 530 mm). Cela est également valable

pour les roulements standard conformes à la

norme ISO 15 de diamètre d’alésage 22, 28

ou 32 mm, par ex. 62/22 (d = 22 mm).

4 Pour certains roulements de diamètre d’alésage

< 10 mm, comme les roulements rigides

à billes, à rotule sur billes et à billes à contact

oblique, le diamètre d’alésage est également

indiqué en millimètres (non codé) mais n’est

pas séparé de la désignation de série par une

barre oblique, par ex. 629 ou 129 (d = 9 mm).

5 Les diamètres d’alésage différents du diamètre

standard sont indiqués non codés, en

millimètres, avec jusqu’à trois chiffres après

la virgule. Cette identification du diamètre

d’alésage fait partie de la désignation de base

et en est séparée par une barre oblique, par

ex. 6202/15.875 (d = 15,875 mm = 5 /8 in).

42

Système de désignation de base des roulements

Système de désignation de base des roulements à billes et à rouleaux SKF en cotes métriques standard

Séries de roulements

(0)33

(0)32

139

130

(1)23

1(0)3

(1)22

1(0)2

1(1)0

223

213

232

222

241

231

240

230

249

239

248

238

294

293

292

323

313

303

332

322

302

331

330

320

329

4(2)3

4(2)2

544

524

543

523

542

522

534

514

533

513

532

512

511

510

591

590

6(0)4

623

6(0)3

622

6(0)2

630

6(1)0

16(0)0

639

619

609

638

628

618

608

637

627

617

7(0)4

7(0)3

7(0)2

7(1)0

719

718

708

814

894

874

813

893

812

811

23

32

22

41

31

60

50

40

30

69

59

49

39

29

(0)4

33

23

(0)3

22

12

(0)2

31

30

20

10

39

29

19

38

28

18

41

31

60

50

40

30

69

49

39

48

Diagramme 2

23

(0)3

12

(0)2

10

19

A

Type de roulement

NC, NCF

NF, NFP

NJ, NJF, NJP

NP, NPF

NU, NUH

NUP, NUPJ

NNF

NNC

NNCF

NNCL

NNU

(0) 1 2 3 4 5 6 7 8 C N NN QJ


Largeur (B, T)

8 0 1 2 3 4 5 6

Butées

Hauteur (H)

7 9 1 2

H

T

B

D

Série de

dimensions

XXXXX


Taille

d/5

7

8

Série de diamètres

9

0

1

2

3 4

Code Type de roulement



0 Roulement à billes à contact oblique

à deux rangées

1 Roulement à rotule sur billes

2 Roulement à rotule sur rouleaux,

butée à rotule sur rouleaux

3 Roulement à rouleaux coniques

4 Roulement rigide à billes à deux

rangées

5 Butée à billes

6 Roulement rigide à billes à une rangée

7 Roulement à billes à contact oblique

à une rangée

8 Butée à rouleaux cylindriques

C Roulement CARB à rouleaux

toroïdaux

N Roulement à rouleaux cylindriques.

Deux lettres ou plus sont utilisées

pour identifier le nombre de rangées

ou la configuration des épaulements,

par ex. NJ, NU, NUP, NN, NNU, NNCF

etc.

QJ

T

Roulement à billes à quatre points

de contact

Roulement à rouleaux coniques

conformément à la norme ISO 355

43


Diagramme 3

Système de désignation des suffixes

Exemple de désignation

Groupe Groupe Groupe

Groupe

1 2 3 / 4

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

6205-RS1NRTN9/P63LT20CVB123

6205 -RS1NR TN9 / P63 LT20C VB123

23064 CCK/HA3C084S2W33

23064 CC K / HA3 C084 S2 W33

Désignation de base

Espace

Suffixes

Groupe 1 : Conception interne

Groupe 2 : Conception externe (joints, rainure pour

segment d’arrêt, etc.)

Groupe 3 : Conception de cage

Barre oblique

Groupe 4 : Modèles

Groupe 4.1 : Matériaux, traitement thermique

Groupe 4.2 : Précision, jeu, fonctionnement silencieux

Groupe 4.3 : Ensembles de roulements, roulements appariés

Groupe 4.4 : Stabilisation

Groupe 4.5 : Lubrification

Groupe 4.6 : Autres modèles

44

Système de désignation de base des roulements

Désignation de série

Chaque roulement standard appartient à une

série donnée, identifiée par la désignation de

base sans identification de la taille. Les désignations

de série incluent souvent un suffixe A, B, C,

D ou E ou une combinaison de ces lettres. Ces

lettres sont utilisées pour indiquer des différences

de conception interne.

Les désignations de série les plus courantes

sont indiquées dans le diagramme 2 († page 43)

au-dessus des illustrations. Les chiffres entre

parenthèses ne sont pas inclus dans la désignation

de série.

Préfixes et suffixes

Les préfixes et suffixes fournissent des informations

complémentaires sur le roulement. Les

préfixes et suffixes et leur signification sont

expliqués dans les chapitres portant sur les

produits concernés.

Préfixes

Les préfixes servent en premier lieu à identifier

les composants d’un roulement. Ils peuvent

également identifier les différentes variantes

de roulements.

Suffixes

Les suffixes identifient les modèles ou variantes

qui diffèrent de la conception originale ou du

modèle de base actuel. Les suffixes sont divisés

en groupes. Lorsque plusieurs caractéristiques

spéciales doivent être identifiées, des suffixes

sont fournis dans l’ordre indiqué dans le

diagramme 3.

Désignations de roulements non couvertes

par le système de désignation de base


Les désignations des roulements Y diffèrent

quelque peu du système décrit ci-dessus et

sont présentées dans le chapitre du produit

en question.

Roulements à aiguilles

Les désignations des roulements à aiguilles

ne suivent pas complètement le système décrit

ci-dessus et sont présentées dans le chapitre

du produit en question.

Roulements à rouleaux coniques

Les désignations des roulements à rouleaux

coniques en cotes métriques suivent le système

décrit ci-dessus ou un système de désignation

établi par ISO en 1977 († ISO 355). Le système

de désignation des roulements à rouleaux

coniques en cotes pouces est défini par la norme

ANSI/ABMA correspondante.

Le système de désignation pour les roulements

à rouleaux coniques est expliqué dans le chapitre


Roulements sur mesure

La désignation des roulements conçus pour

répondre à une exigence spécifique du client

sont généralement un numéro de dessin. Le

numéro de dessin ne fournit aucune information

sur le roulement.

Autres roulements

Les roulements non présentés dans ce catalogue,

tels que les roulements de Super Précision,

à section mince, d’orientation ou linéaires,

suivent des systèmes de désignation pouvant

différer considérablement de celui décrit ci-dessus.

Des informations sur ces systèmes de désignation

sont présentées dans les catalogues

correspondants.

A

45


Critères de sélection de base

De par sa conception, chaque type de roulement

possède ses propres caractéristiques qui

répondent aux exigences d’une application

donnée. Par exemple, les roulements rigides

à billes peuvent supporter des charges radiales

normales ainsi que des charges axiales. Ces

roulements à faible frottement, qui sont également

disponibles dans la classe de performance

SKF éco-énergétique, peuvent être fabriqués

avec un haut degré de précision de rotation et

sont disponibles dans des variantes à fonctionnement

silencieux. Ils sont donc la solution

idéale pour les moteurs électriques de petite

et moyenne taille.

Les roulements à rouleaux toroïdaux et à

rotule sur rouleaux peuvent supporter des

charges très élevées et présentent une capacité

d’auto-alignement. Grâce à ces caractéristiques,

ils sont souvent utilisés dans des applications à

charges élevées avec des flexions de l’arbre et

des défauts d’alignement.

Cependant, dans de nombreux cas, plusieurs

facteurs doivent être pris en compte et comparés

les uns aux autres lors de la sélection d’un

roulement. Il est donc impossible de donner des

règles générales. Les informations fournies ici

servent à indiquer les plus importants facteurs

à prendre en considération lors du choix d’un

roulement standard :

• l’espace disponible

• les charges

• le défaut d’alignement

• la précision

• la vitesse

• le frottement

• le fonctionnement silencieux

• la rigidité

• le déplacement axial

• le montage et le démontage

• les solutions d’étanchéité

Fig. 13

Fig. 14

Fig. 15

Le coût total d’un montage de roulements et

des exigences de stockage peuvent également

influencer le choix des roulements.

Certains des principaux critères à prendre

en considération lors de la conception d’un

montage de roulements sont décrits dans des

sections séparées de ce catalogue. Ces critères

incluent : la capacité de charge et la durée, le

frottement, les vitesses admissibles, le jeu

46


interne ou la précharge du roulement, la lubrification

et les solutions d’étanchéité.

Des informations détaillées sur les types de

roulement individuels, y compris leurs caractéristiques

et les modèles disponibles, sont fournies

dans chaque chapitre sur les produits.

Ce catalogue ne couvre pas toute la gamme

des roulements SKF. Des catalogues et brochures

spécifiques sont disponibles pour les

roulements non traités ici. Pour plus d’information,

contactez SKF.

Fig. 16

A

Espace disponible

Dans de nombreux cas, les dimensions principales

sont prédéterminées par la conception de

la machine. Par exemple, le diamètre de l’arbre

détermine le diamètre d’alésage du roulement.

Pour les petits diamètres d’arbre, tous les types

de roulements à billes peuvent être utilisés, les

roulements rigides à billes étant les plus répandus

; les roulements à aiguilles conviennent

également († fig. 13). Pour les grands diamètres

d’arbre, on fait appel aux roulements

à rouleaux cylindriques, à rouleaux coniques, à

rotule sur rouleaux et à rouleaux toroïdaux, ainsi

qu’aux roulements rigides à billes († fig. 14).

Lorsque l’espace radial est limité, il convient de

choisir des roulements à faible hauteur de section.

On peut mentionner ici les cages à aiguilles, les

douilles à aiguilles et les roulements à aiguilles

avec ou sans bague intérieure († fig. 15) qui

sont tout à fait adaptés. Certains roulements des

séries de diamètre 8 à 9 conviennent également

parfaitement.

Lorsque l’espace axial est limité, des roulements

rigides à billes et des roulements à rouleaux

cylindriques de série étroite peuvent être

utilisés pour supporter des charges radiales

ou combinées († fig. 16). On peut également

utiliser des roulements à aiguilles combinés

(† fig. 17). Dans le cas de charges purement

axiales, on utilisera des cages à aiguilles axiales

(avec ou sans rondelles) ainsi que des butées

à billes et des butées à rouleaux cylindriques

(† fig. 18).

Fig. 17

Fig. 18

47


Charges

Fig. 19

Intensité de la charge

L’intensité de la charge est l’un des facteurs qui

déterminent habituellement la taille du roulement.

En général, les roulements à rouleaux

peuvent supporter des charges plus élevées que

les roulements à billes de dimensions similaires

(† fig. 19). Les roulements à éléments roulants

jointifs peuvent supporter des charges plus

lourdes que les roulements équipés d’une cage.

Les roulements à billes sont généralement utilisés

dans des applications avec des charges

légères à normales (P ≤ 0,1 C). Les roulements

à rouleaux sont utilisés dans des applications

avec des charges plus lourdes (P > 0,1 C), ou

avec des arbres de grand diamètre.

Sens de la charge

Fig. 20

Charges radiales

Les roulements à rouleaux cylindriques de types

NU et N, les roulements à aiguilles et les roulements

à rouleaux toroïdaux n’admettent que

des charges purement radiales († fig. 20).

Tous les autres roulements radiaux peuvent

supporter des charges axiales en plus de

charges radiales († Charges combinées,

page 50).

Charges axiales

Les butées à billes et les roulements à billes à

quatre points de contact († fig. 21) sont adaptés

pour les charges purement axiales d’intensité

faible ou normale. Les butées à billes à

simple effet peuvent uniquement supporter des

charges axiales dans un sens. Pour les charges

axiales agissant dans les deux sens, il faut utiliser

des butées à billes à double effet.

Fig. 21

48


Les butées à billes à contact oblique peuvent

supporter des charges axiales normales à

vitesse élevée. Les butées à simple effet acceptent

aussi des charges radiales agissant simultanément,

tandis que les butées à double effet

ne sont utilisées normalement que pour les

charges purement axiales († fig. 22).

Pour les charges normales à lourdes purement

axiales agissant dans un seul sens, les

butées à aiguilles, les butées à rouleaux cylindriques

et les butées à rouleaux coniques sont

appropriées. Les butées à rotule sur rouleaux

(† fig. 23) peuvent supporter des charges

axiales dans un seul sens ainsi que des charges

radiales. Pour les fortes charges axiales alternées,

deux butées à rouleaux cylindriques ou

deux butées à rotule sur rouleaux peuvent être

montées en paires.

A

Fig. 23

Fig. 22

49


Charges combinées

Une charge combinée se compose d’une charge

radiale et d’une charge axiale agissant simultanément.

La capacité d’un roulement à supporter

une charge axiale est déterminée par l’angle

de contact a. Plus l’angle est important, plus

la capacité de charge axiale du roulement est

élevée. Le coefficient de calcul Y, qui décroît

à mesure que l’angle de contact a augmente,

donne une idée de cette capacité. Les valeurs

de l’angle a ou du coefficient Y sont indiquées

dans le chapitre du produit concerné.

La capacité de charge axiale d’un roulement

rigide à billes dépend de sa conception interne

et de son jeu de fonctionnement interne (†

Roulements rigides à billes, page 295).

Pour les charges combinées, on utilise surtout

des roulements à billes à contact oblique à une

ou deux rangées et des roulements à rouleaux

coniques à une rangée, mais également des

roulements rigides à billes et des roulements à

rotule sur rouleaux († fig. 24). Les roulements

à rotule sur billes et les roulements à rouleaux

cylindriques de types NJ et NUP et types NJ et

NU avec bague d’épaulement HJ peuvent également

convenir pour les charges combinées

lorsque la composante axiale est relativement

faible († fig. 25).

Les roulements à billes à contact oblique à

une rangée, les roulements à rouleaux coniques

à une rangée, les roulements à rouleaux cylindriques

de type NJ et NU avec bague d’épaulement

HJ ainsi que les butées à rotule sur rouleaux

ne peuvent supporter des charges axiales

que dans un seul sens. En cas de charges axiales

agissant alternativement dans les deux sens,

ces roulements doivent être combinés avec un

second roulement. Pour cette raison, des roulements

à billes à contact oblique à appariement

universel et des ensembles appariés de roulements

à rouleaux coniques sont disponibles

(† Roulements pour appariement universel,

page 477, ou Roulements appariés, page 802).

a

a

a

a

a

Fig. 24

Fig. 25

50


Lorsque la composante axiale de la charge

combinée est importante, un second roulement,

indépendant de la charge radiale, peut être

nécessaire. Outre les butées, certains roulements

radiaux, comme les roulements rigides

à billes ou les roulements à billes à quatre points

de contact († fig. 26), sont appropriés. Pour

veiller à ce que le roulement ne soit soumis qu’à

une charge purement axiale, la bague extérieure,

dans son logement, doit être montée avec un

jeu radial.

Couples

Si la charge agit sur le roulement en porte-àfaux,

il se produit un couple de déversement.

Les roulements à deux rangées, par ex. les roulements

rigides à billes ou les roulements à

billes à contact oblique, peuvent admettre des

couples de déversement, mais les roulements

à billes à contact oblique à une rangée appariés

et les roulements à rouleaux coniques disposés

en O sont mieux adaptés († fig. 27).

Fig. 26

A

Fig. 27

51


Défaut d’alignement

Les défauts d’alignement entre l’arbre et le

palier se produisent, par exemple, lorsque

l’arbre fléchit sous la charge en fonctionnement

ou lorsque les roulements sont trop éloignés

l’un de l’autre.

Les roulements rigides, c’est-à-dire les roulements

rigides à billes et les roulements à rouleaux

cylindriques, ne peuvent supporter que

des défauts d’alignement de quelques minutes

d’angle sans subir de dommages. Les roulements

auto-aligneurs, par ex. les roulements

à rotule sur billes, roulements à rotule sur

rouleaux, roulements à rouleaux toroïdaux

et butées à rotule sur rouleaux († fig. 28),

peuvent supporter des flexions de l’arbre et

le défaut d’alignement initial provenant des

erreurs d’usinage ou de montage. Les valeurs

des défauts d’alignement admissibles sont indiquées

dans les chapitres des produits concernés.

Si vous prévoyez un défaut d’alignement dépassant

ces valeurs admissibles, veuillez contacter

le service Applications Techniques SKF.

Les butées à billes avec rondelle-logement

sphérique et contreplaques sphériques, les roulements

Y et les roulements à aiguilles à autoalignement

(† fig. 29) peuvent compenser

un défaut d’alignement initial provenant des

erreurs d’usinage ou de montage.

Fig. 28

Fig. 29

52


Précision

Lorsqu’il s’agit de roulements à rouleaux, la précision

est décrite par classe de tolérances pour

la précision de rotation et dimensionnelle.

Tous les chapitres sur les produits fournissent

des informations sur les classes de tolérances

dans lesquelles sont fabriqués les roulements.

SKF fabrique une gamme complète de roulements

de Super Précision comprenant des roulements

à billes à contact oblique à une rangée,

des roulements à rouleaux cylindriques à une

ou deux rangées et des butées à billes à contact

oblique à simple et double effet. Pour en savoir

plus sur les roulements de Super Précision,

reportez-vous aux informations sur les produits

disponibles en ligne a l’adresse skf.com/superprecision.

Vitesse

La vitesse de rotation des roulements est limitée

par la température de fonctionnement admissible.

Les types de roulements à faible frottement

génèrent peu de chaleur et conviennent

donc mieux aux vitesses de rotation élevées.

Les roulements rigides à billes et les roulements

à rotule sur billes permettent d’atteindre

les vitesses les plus élevées († fig. 30) lorsque

les charges sont purement radiales. Les roulements

à billes à contact oblique († fig. 31) sont

généralement utilisés en cas de charges combinées.

Ceci vaut en particulier pour les roulements

à billes à contact oblique de Super Précision

et les roulements rigides à billes à éléments

roulants en céramique, également appelés

roulements hybrides.

En raison de leur conception, les butées

ne peuvent pas supporter des vitesses aussi

élevées que les roulements radiaux.

Fig. 30

Fig. 31

A

53


Frottement

Les roulements sont renommés pour être

« anti-frottement » mais, bien sûr, certaines

pertes dues au frottement se produisent dans

le roulement. Un facteur contribuant au frottement

par roulement est la déformation élastique

des éléments roulants et des pistes sous la

charge. D’autres sources incluent, entre autres,

le frottement par glissement qui se produit entre

les éléments roulants et la cage, les épaulements

et les bagues de guidage et entre les joints et leur

surface d’appui. Le frottement dans le lubrifiant

contribue également au moment de frottement

total. Le moment de frottement des roulements

SKF peut être calculé († Frottement, page 97).

En général, les roulements à billes présentent

un moment de frottement inférieur à celui des

roulements à rouleaux. Si un très faible frottement

est une exigence essentielle, pensez à

utiliser des roulements éco-énergétiques (E2)

SKF. Le moment de frottement des roulements

E2 SKF est inférieur d’au moins 30 % à celui des

roulements standard SKF de dimension similaire.

Les roulements E2 SKF sont disponibles pour

plusieurs types de roulements :

Rigidité

La rigidité d’un roulement se caractérise par

l’amplitude de la déformation élastique dans

le roulement chargé. En général, la déformation

est mineure et peut être ignorée. Cependant,

dans des applications telles que les broches de

machines-outils et les différentiels de transmission,

la rigidité est un paramètre opérationnel clé.

En raison des conditions de contact entre les

éléments roulants et les pistes de roulement, les

roulements à rouleaux, par ex. les roulements à

rouleaux cylindriques ou coniques († fig. 32),

présentent un plus haut degré de rigidité que

les roulements à billes. La rigidité du roulement

peut également être augmentée par l’application

d’une précharge († Précharge des roulements,

page 214).

• les roulements rigides à billes à une rangée

• les roulements Y (roulements « insert »)

• les roulements à billes à contact oblique à

deux rangées

• les roulements à rouleaux coniques à une

rangée

• les roulements à rotule sur rouleaux

• les roulements à rouleaux cylindriques

Fonctionnement silencieux

Dans certaines applications, par ex. les petits

moteurs électriques pour équipements électroménagers

ou machines de bureau, les émissions

sonores constituent un facteur important dans

le choix du type de roulement à utiliser. SKF

fabrique un modèle de roulement rigide à billes

conçu spécialement pour les applications de ce

type.

Fig. 32

54


Déplacement axial

Les arbres ou autres éléments de machines

en rotation sont généralement supportés par

un palier fixe et un palier libre († Montage

de roulements, page 160).

Le roulement en position de palier fixe doit

pouvoir retenir l’arbre axialement dans les deux

sens. Les roulements les mieux adaptés pour la

position de palier fixe sont ceux qui admettent

les charges combinées ou qui peuvent assurer

le guidage axial en combinaison avec un second

roulement.

Les roulements en position de palier libre

doivent permettre le déplacement axial de façon

à éviter les charges axiales induites, par ex. lors

de la dilatation thermique de l’arbre. Pour les

positions de paliers libres, les roulements les

mieux adaptés sont les roulements à aiguilles et

les roulements à rouleaux cylindriques de types

NU et N († fig. 33). Les roulements à rouleaux

cylindriques de type NJ et quelques modèles

de roulements à rouleaux cylindriques jointifs

peuvent aussi être utilisés.

Les roulements de paliers libres les mieux

adaptés aux applications nécessitant un déplacement

axial important et pouvant présenter

un défaut d’alignement sont les roulements

à rouleaux toroïdaux CARB († fig. 34).

Tous ces roulements permettent le déplacement

axial entre l’arbre et le palier à l’intérieur

du roulement. La valeur du déplacement axial

admissible à l’intérieur du roulement est donnée

dans les tableaux des produits correspondants.

Si un roulement non séparable, par ex. un

roulement rigide à billes ou un roulement à

rotule sur rouleaux († fig. 35), est utilisé en

position de palier libre, l’une des bagues doit

avoir un ajustement libre († Fixation radiale

des roulements, page 165).

Fig. 33

Fig. 34

Fig. 35

A

55


Montage et démontage

Alésage cylindrique

Les roulements à alésage cylindrique sont plus

faciles à monter et à démonter s’ils sont séparables,

en particulier lorsque des ajustements

serrés sont nécessaires pour les deux bagues.

Des roulements séparables sont également préférables

s’ils doivent être montés et démontés

fréquemment. L’ensemble bague, cage et éléments

roulants de ces roulements séparables,

par ex. les roulements à billes à quatre points de

contact, les roulements à rouleaux cylindriques,

les roulements à aiguilles ou les roulements à

rouleaux coniques († fig. 36), ainsi que les

butées à billes et à rouleaux, peut être monté

indépendamment de l’autre bague.

Alésage conique

Les roulements à alésage conique († fig. 37)

peuvent être facilement montés sur une portée

d’arbre conique ou cylindrique à l’aide d’un

manchon de serrage ou de démontage

(† fig. 38).

Fig. 36

56


Fig. 37

Fig. 38

A

57


Solutions d’étanchéité

Pour empêcher les fuites de lubrifiant et la

pénétration de pollution dans le roulement,

SKF propose des roulements équipés de

flasques ou de joints intégrés :

Fig. 39

• flasques († fig. 39)

• joints non frottants († fig. 40)

• joints à faible frottement († fig. 41)

• joints frottants († fig. 42)

Ces roulements sont une solution économique

et peu encombrante pour de nombreuses

applications. Les roulements E2 SKF sont disponibles

pour plusieurs types de roulements :

• les roulements rigides à billes

• les roulements à billes à contact oblique

• les roulements à rotule sur billes étanches

• les roulements à rouleaux cylindriques

• les roulements à aiguilles

• les roulements à rotule sur rouleaux

• les roulements à rouleaux toroïdaux CARB

• les galets

• les roulements Y (roulements « insert »)

Fig. 40

Les roulements protégés des deux côtés sont

généralement lubrifiés pour la durée de service

du roulement et ne doivent pas être lavés ni

relubrifiés. Ils sont remplis, en environnement

propre, de la quantité appropriée d’une graisse

de haute qualité.

Fig. 41

58


Fig. 42

A

59

Sélection des dimensions

des roulements

B

Une approche systémique de la

sélection des roulements ........... 62

Durée de service d’un montage de

roulements ....................... 62

Durée nominale et charges .......... 63

Définition de la durée nominale d’un

roulement ........................ 63

Capacités de charge ................. 63

Charges dynamiques ............... 63

Charges statiques .................. 64

Choix des dimensions du roulement

à l’aide des formules de durée ....... 64

Durée nominale .................... 64

Durée SKF ........................ 64

Facteur de correction de la durée SKF a SKF. 65

Conditions de lubrification – le rapport de

viscosité k ........................ 71

Additifs EP ........................ 73

Facteur h c relatif au niveau de pollution . 74

Calcul de la durée dans des conditions

de fonctionnement variables .......... 81

Influence de la température de

fonctionnement .................... 82

Durée requise ..................... 82

Outils de calcul SKF ................ 92

Outils de calcul disponibles en ligne

à l’adresse skf.com/bearingcalculator ... 93

SKF Bearing Beacon ................ 93

Orpheus .......................... 93

Beast ............................ 93

Autres programmes ................. 93

SKF Engineering Consultancy Services. 94

Logiciels avancés ................... 94

Essais d’endurance SKF ............ 95

Charges dynamiques ............... 84

Calcul des charges dynamiques ........ 84

Charge dynamique équivalente ........ 85

Charge minimale requise ............. 86


à l’aide de la charge statique de base . 87

Charge statique équivalente .......... 88

Charge statique de base nécessaire ..... 88

Contrôle de la capacité de charge statique. 89

Exemples de calculs ................ 90

61


Une approche systémique de

la sélection des roulements

Dans la formule de durée SKF, les contraintes

résultant de charges externes sont ajoutées aux

contraintes dues à la topographie de la surface

du roulement et à la lubrification. Comprendre

l’impact de ces systèmes de contraintes, combinés

sur la durée de service des roulements, permet

d’établir avec plus de précision les performances

d’un roulement dans son application.

En raison de sa complexité, seule une approche

simplifiée de cette théorie est présentée à la

section Durée SKF († page 64). Les utilisateurs

seront ainsi en mesure d’exploiter le potentiel

de durée accrue des roulements, de maîtriser

la diminution d’encombrement et de reconnaître

l’influence des lubrifiants et des impuretés sur

la durée de service.

métal des surfaces de roulement. Néanmoins,

il est important de garder à l’esprit que le roulement

complet peut être considéré comme un

système dans lequel la durée de service de

chaque composant présent – c’est-à-dire les

éléments roulants, les pistes, la cage, le lubrifiant

et les joints – est également déterminante,

et dans certains cas décisive, pour l’endurance

effective du roulement († fig. 1).

Les différentes sections de ce catalogue font

référence à des caractéristiques de résistance

et d’adéquation d’autres composants du roulement,

qui doivent être contrôlées pour garantir

des performances optimales.

Durée de service d’un montage

de roulements

La fatigue du métal des surfaces de roulement

est généralement la principale cause de défaillance

des roulements. Elle peut être causée par

une variété de facteurs, dont un excès d’échauffement

dû au frottement, des conditions de

lubrification médiocres ou polluées et des charges

indéterminées et/ou externes importantes.

Le critère de fatigue des pistes de roulement

est donc généralement suffisant pour déterminer

le type et la taille du roulement pour une

application donnée. Des normes internationales

telles que ISO 281 sont basées sur la fatigue du

Fig. 1

Durée de service d’un montage de roulements

L roulement = f (L pistes , L éléments roulants , L cage , L lubrifiant , L joints )

62

Durée nominale et charges

Durée nominale et charges

Définition de la durée nominale

d’un roulement

Dans des conditions de laboratoire contrôlées,

des roulements apparemment identiques et

fonctionnant dans des conditions identiques

présentent des durées individuelles différentes.

Il faut donc donner au terme « durée » une

définition plus précise pour le calcul des dimensions

du roulement. Toutes les informations

données par SKF, en ce qui concerne les charges,

sont fondées sur la durée atteinte ou dépassée

par 90 % d’un groupe suffisamment grand de

roulements apparemment identiques.

La durée d’un roulement est exprimée sous

la forme du nombre de tours ou du nombre

d’heures de fonctionnement à une vitesse donnée

que le roulement est capable de supporter avant

que n’apparaisse le premier signe de fatigue du

métal (écaillage) sur une piste de la bague intérieure

ou extérieure ou sur un élément roulant.

Le tableau 2 († page 70) présente les facteurs

de conversion couramment utilisés pour

la durée en unités, autres que les millions de

tours.

La durée nominale basée sur la définition cidessus

doit satisfaire aux attentes requises en

termes de durée du roulement dans l’application.

En l’absence d’expérience préalable, des

valeurs indicatives de durée pour différentes

applications de roulements sont fournies dans

les tableaux 9 et 10 († page 83).

En raison de la nature statistique de la durée

des roulements, il doit être noté que la durée

observée avant la défaillance d’un roulement

individuel, monté dans une application, ne peut

être mise en relation avec sa durée nominale que

si la probabilité de défaillance du roulement en

question peut être déterminée par rapport à la

population générale de roulements fonctionnant

dans des conditions similaires. Par exemple, si

une défaillance de roulement est observée dans

une application de ventilateur comportant un

total de deux cents roulements installés fonctionnant

dans des conditions similaires, ceci

représente une probabilité de défaillance de seulement

0,5 % (une durée observée L 0,5 ) et la fiabilité

de l’application installée est donc de 99,5 %.

Plusieurs études réalisées au fil des années

sur les défaillances de roulements utilisés dans

différentes applications ont montré que, dans

une très large population (plusieurs millions de

roulements), les défaillances observées sont

relativement rares et ne sont pas directement

liées à un écaillage typique des pistes. Ainsi les

valeurs indicatives utilisées pour la conception,

dont la fiabilité est estimée à 90 %, tout comme

l’utilisation de coefficients de sécurité statique

et dynamique, peuvent aboutir à la conception

de solutions de roulements robustes dans lesquelles

les défaillances typiques dues à la fatigue

sont généralement évitées. En fait, la plupart

des défaillances observées sur le terrain sont

liées à l’usure abrasive, à l’humidité, à la corrosion,

au montage incorrect, à des ajustements

incorrects des bagues sur l’arbre ou dans le

palier, au glissement des éléments roulants,

à une pollution imprévue ou à la défaillance

de la cage, des joints ou de la lubrification.

Capacités de charge

En général, un roulement est choisi en fonction

de ses charges de base par rapport aux charges

appliquées et des exigences en termes de durée

et de fiabilité. Les valeurs de la charge dynamique

de base C et de la charge statique de base

C 0 sont indiquées dans les tableaux des produits.

Les conditions de charge dynamique et statique

doivent être vérifiées indépendamment et doivent

inclure tout choc important de courte durée risquant

de se produire à de rares occasions.

Charges dynamiques

La charge dynamique de base C est utilisée pour

les calculs de durée pour des roulements soumis

à des contraintes dynamiques, c’est-à-dire

des roulements tournant sous une certaine

charge. Elle exprime la charge qui donnera une

durée nominale ISO 281 de 1 000 000 de tours.

Il est supposé que la charge est constante en

intensité et en direction, radiale dans le cas d’un

roulement radial, axiale et centrée dans le cas

d’une butée.

Les charges dynamiques de base pour les

roulements SKF sont déterminées conformément

aux procédures décrites dans la norme ISO 281.

Les charges de base indiquées dans ce catalogue

sont applicables aux roulements en acier

au chrome ayant subi un traitement thermique

à une dureté minimale de 58 HRC et fonctionnant

dans des conditions normales, à l’exception

des roulements en polymère († page 1247).

63

B


Les roulements de la classe de performance

SKF Explorer ont subi des améliorations au

niveau, entre autres, des matériaux et de la

fabrication qui nécessitent l’ajustement des

coefficients de calcul des charges dynamiques

conformément à ISO 281.

Charges statiques

La charge statique de base est définie dans la

norme ISO 76 correspond à une contrainte calculée

au centre du contact élément roulant/piste

le plus chargé. Les valeurs de la contrainte de

contact sont :

• 4 600 MPa pour les roulements à rotule sur

billes

• 4 200 MPa pour tous les autres roulements

à billes

• 4 000 MPa pour tous les roulements à

rouleaux

Cette contrainte produit une déformation permanente

totale de l’élément roulant et de la

piste d’environ 0,0001 du diamètre de l’élément

roulant. Les charges sont purement radiales

pour les roulements radiaux, axiales et centrées

pour les butées.

La charge statique de base C 0 est utilisée

dans les conditions suivantes :

• vitesses de rotation très lentes (n < 10 min –1 )

• mouvements d’oscillation très lents

• roulements restant stationnaires sous charge

pendant des périodes prolongées

Pour vérifier les charges statiques, contrôlez le

coefficient de sécurité statique de l’application,

défini comme

C 0

s 0 = —

P0

où

s 0 = coefficient de sécurité statique

C 0 = charge statique de base [kN]

P 0 = charge statique équivalente [kN]

La charge maximale qui peut se produire sur un

roulement doit être utilisée lors du calcul de la

charge statique équivalente. Pour plus d’information

sur les valeurs recommandées pour le

coefficient de sécurité et son calcul, reportezvous

à Choix des dimensions du roulement à

l’aide de la capacité de charge statique (†

page 87).

Choix des dimensions du

roulement à l’aide des

formules de durée

Durée nominale

La durée nominale d’un roulement conformément

à ISO 281 est

q C w p

L 10 = —

< P z

Lorsque la vitesse est constante, il est généralement

préférable d’exprimer la durée nominale

en heures de fonctionnement avec

10 6

L 10h = —— L 10

60 n

où

L 10 = durée nominale (à 90 % de fiabilité)

[millions de tours]

L 10h = durée nominale (à 90 % de fiabilité)

[heures de fonctionnement]


P = charge dynamique équivalente [kN]

(† page 85)

n = vitesse de rotation [min –1 ]

p = exposant de la formule de durée

––

pour les roulements à billes, p = 3

––

pour les roulements à rouleaux,

p = 10/3

Durée SKF

Pour les roulements modernes de qualité supérieure,

la durée de service réelle s’avère parfois

très différente de la durée nominale dans une

application donnée. La durée de service dans

une application spécifique dépend d’une multitude

de facteurs, parmi lesquels la lubrification,

le degré de pollution, le montage correct et

d’autres conditions environnementales.

La norme ISO 281 utilise donc un facteur de

durée modifié pour compléter la durée nomi-

64

Choix des dimensions du roulement à l’aide des formules de durée

nale. Le facteur de correction de la durée SKF

a SKF applique le même concept de limite de

fatigue P u que celui utilisé dans ISO 281. Les

valeurs de P u sont indiquées dans les tableaux

des produits. Tout comme ISO 281, le facteur

de correction de la durée SKF a SKF prend en

compte les conditions de lubrification (rapport

de viscosité k, † page 71) et un coefficient h c

(† page 74) pour le niveau de pollution afin de

refléter les conditions de fonctionnement avec

q C w p

L nm = a 1 a SKF L 10 = a 1 a SKF —

< P z

Lorsque la vitesse est constante, la durée peut

être exprimée en heures de fonctionnement avec

10 6

L nmh = —–– L nm

60 n

où

L nm = durée SKF (à 100 – n 1) % de fiabilité)

[millions de tours]

L nmh = durée SKF (à 100 – n 1) % de fiabilité)

[heures de fonctionnement]

L 10 = durée nominale (à 90 % de fiabilité)

[millions de tours]

a 1 = facteur de correction de durée pour

la fiabilité († tableau 1, valeurs

conformes à ISO 281)

a SKF = facteur de correction de la durée SKF

(† diagrammes 1 à 4)




p = exposant de la formule de durée

––

pour les roulements à billes, p = 3

––

pour les roulements à rouleaux,

p = 10/3

Le tableau 2 († page 70) fournit les facteurs

de conversion des unités les plus couramment

utilisés pour la vie des roulements autres que

les millions de tours.

Facteur de correction de la durée SKF a SKF

Ce facteur représente le rapport entre le taux de

limite de fatigue (P u /P), les conditions de lubrification

(rapport de viscosité k) et le niveau de

pollution dans le roulement (h c ). Les valeurs du

facteur a SKF peuvent être obtenues à partir de

quatre diagrammes, selon le type de roulement,

sous forme d’une fonction de h c (P u /P) pour les

roulements SKF standard et les roulements SKF

Explorer et pour différentes valeurs du rapport

de viscosité k. Les diagrammes sont cités en

référence ci-après.

• pour les roulements à billes radiaux

(† diagramme 1, page 66)

• pour les roulements à rouleaux radiaux


• pour les butées à billes († diagramme 3,

page 68)

• pour les butées à rouleaux († diagramme 4,

page 69)

Les diagrammes sont établis pour des valeurs

et des coefficients de sécurité typiquement

associés aux limites de fatigue pour d’autres

composants mécaniques. Considérant les simplifications

inhérentes à la formule de durée SKF,

même si les conditions de fonctionnement sont

connues avec précision, il n’est pas opportun

d’utiliser des valeurs de a SKF supérieures à 50.

Valeurs pour le facteur de correction de durée a 1

Fiabilité

Tableau 1

Probabilité de Durée SKF Facteur

défaillance

n L nm a 1

% % millions de tours –

90 10 L 10m 1

95 5 L 5m 0,64

96 4 L 4m 0,55

97 3 L 3m 0,47

98 2 L 2m 0,37

99 1 L 1m 0,25

B

1) Le facteur n représente la probabilité de défaillance, qui est

la différence entre la fiabilité requise et 100 %.

65

1


Diagramme 1

Facteur a SKF pour roulements radiaux à billes

50,0

20,0

10,0

5,0

k = 4

2

0,8

0,6

0,5

2,0

0,4

1,0

0,3

0,5

0,2

0,2

0,15

0,1

0,1

a SKF

h c

P u

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

5,0

Autres roulements

SKF

standard

Si k > 4, utilisez la courbe pour k = 4.

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0

––

P

P

h u

c ––

P

Roulements

SKF Explorer

Comme la valeur de h c (P u /P) tend vers zéro, a SKF tend vers 0,1 pour toutes les valeurs de k.

66

2


Facteur a SKF pour roulements radiaux à rouleaux

Diagramme 2

50,0

20,0

B

10,0

5,0

k = 4

2,0

1

0,8

1,0

0,6

0,5

0,5

0,4

0,3

0,2

0,2

0,15

0,1

0,1

a SKF

h c

P u

0,05

0,005 0,01 0,02 0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

5,0

Autres roulements

SKF

standard

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0

–––

P

h c

P u

–––

P

Roulements

SKF Explorer



67

2

0,6


Diagramme 3

Facteur a SKF pour butées à billes

50,0

20,0

10,0

5,0

k = 4

1

2,0

0,8

1,0

0,5

0,4

0,5

0,3

a SKF

h c

P

0,2

0,2

0,15

0,1

0,1

0,05

0,005 0,01 0,02 0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

u

––

P

5,0

Roulements

SKF standard



68


Diagramme 4

Facteur a SKF pour butées à rouleaux

a SKF

50,0

20,0

B

10,0

5,0

2,0

1,0

k = 4

2

1

0,8

0,5

0,6

0,5

0,4

0,2

0,3

0,1

0,2

0,15

0,1

0,05

0,005 0,01 0,02 0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

5,0

Autres roulements

SKF

standard


0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0


P

h u c ––

P

h c

P u

––

P

Roulements

SKF Explorer

69


Calcul du facteur de correction de la durée SKF a SKF

Des programmes d’ingénierie SKF tels que

SKF Bearing Select, disponible à l’adresse

skf.com/bearingselect, peuvent être utilisés

pour calculer le facteur a SKF . De plus, SKF a également

développé des logiciels sophistiqués qui

intègrent la formule de durée SKF directement au

niveau de la contrainte de contact des éléments

roulants sur les pistes, ce qui permet de prendre

en compte d’autres facteurs affectant la durée

de service du roulement, comme par exemple

le défaut d’alignement, la flexion de l’arbre et la

déformation du palier († Outils de calcul SKF,

page 92).

Tableau 2

Facteurs de conversion des unités pour la durée des roulements

3

g

0

2

4

1

L’oscillation complète = 4 g

(= du point 0 au point 4)

Unités de base

Facteur de conversion

Millions de tours

Heures de

fonctionnement

Millions de kilomètres

parcourus

Millions de cycles

d’oscillation 1)

1 million de tours

1

10

——

6

p D

180

—–

60 n 10 3 —— 2 g

1 heure de

fonctionnement

60 n

—— 10 6 1

60 n p D

180 ¥ 60 n

————

10 9 —————

2 g 10 6

1 million de kilomètres

10 3

—–

p D

10 9

———–

60 n p D

1

180 ¥ 10 3

————–

2 g p D

1 million de cycles

d’oscillation 1)

2 g

——

180

2 g 10 6

———–––

180 ¥ 60 n

2 g p D

————–

180 ¥ 10 3 1

D = diamètre de roue du véhicule [m]


g = amplitude de l’oscillation (angle d’écart max. par rapport au centre) [°]

1) Non valable pour les petites amplitudes (g < 10°).

70


Conditions de lubrification – le rapport

de viscosité k

L’efficacité d’un lubrifiant dépend principalement

de l’épaisseur du film séparant les surfaces

de contact des pistes avec les éléments

roulants. Pour former un film suffisamment

résistant, le lubrifiant doit avoir une viscosité

minimale donnée par rapport à la température

de fonctionnement de l’application. L’état du

lubrifiant est indiqué par le rapport de viscosité

k comme le rapport entre la viscosité réelle n et

la viscosité nominale n 1 pour une lubrification

adéquate, lorsque le lubrifiant est à la température

de fonctionnement normale († Choix des

huiles de lubrification, page 266). On utilise

donc

types de roulements, comme, par exemple,

les roulements rigides à billes et les roulements

à rouleaux cylindriques, dans des conditions

de fonctionnement similaires.

B

n

k = — n1

où

k = rapport de viscosité

n = viscosité de fonctionnement effective du

lubrifiant [mm 2 /s]

n 1 = viscosité nominale du lubrifiant en fonction

du diamètre moyen du roulement et de la

vitesse de rotation [mm 2 /s]

La viscosité nominale n 1 requise pour une lubrification

adéquate († Rapport de viscosité k,

page 241), peut être déterminée à partir du

diagramme 5 († page 72), à l’aide du diamètre

moyen du roulement d m = 0,5 (d + D) [mm] et

de la vitesse de rotation du roulement n [min –1 ].

Ce diagramme tient compte des dernières évolutions

de la tribologie dans le domaine des

roulements.

Lorsque la température de fonctionnement

est connue par expérience ou peut être déterminée

d’une autre façon, la viscosité correspondante

à la température internationale de référence

de 40 °C peut être tirée du diagramme 6

(† page 73) ou peut être calculée. Ce diagramme

est basé sur un indice de viscosité de

95. Le tableau 3 indique les classes de viscosité

conformément à ISO 3448 et la plage de viscocité

pour chaque classe à 40 °C. Certains types

de roulements, comme les roulements à rotule

sur rouleaux, les roulements à rouleaux

coniques et les butées à rotule sur rouleaux,

connaissent normalement des températures

de fonctionnement supérieures aux autres

Tableau 3

Classification de la viscosité selon la norme ISO 3448

Degré de viscosité Limites de viscosité cinématique

à 40 °C

moyenne min. max.

– mm 2 /s

ISO VG 2 2,2 1,98 2,42

ISO VG 3 3,2 2,88 3,52

ISO VG 5 4,6 4,14 5,06

ISO VG 7 6,8 6,12 7,48

ISO VG 10 10 9,00 11,0

ISO VG 15 15 13,5 16,5

ISO VG 22 22 19,8 24,2

ISO VG 32 32 28,8 35,2

ISO VG 46 46 41,4 50,6

ISO VG 68 68 61,2 74,8

ISO VG 100 100 90,0 110

ISO VG 150 150 135 165

ISO VG 220 220 198 242

ISO VG 320 320 288 352

ISO VG 460 460 414 506

ISO VG 680 680 612 748

ISO VG 1 000 1 000 900 1 100

ISO VG 1 500 1 500 1 350 1 650

71

20 000


Exemple de calcul

Un roulement de diamètre d’alésage d =

340 mm et de diamètre extérieur D = 420 mm

doit fonctionner à une vitesse n = 500 min –1 .

Comme d m = 0,5 (d + D) = 380 mm, selon le

diagramme 5, la viscosité nominale minimale

n 1 requise pour obtenir une lubrification adéquate

à température de fonctionnement est

d’environ 11 mm 2 /s. Selon le diagramme 6, et

en supposant que la température de fonctionnement

du roulement soit de 70 °C, on aura

besoin d’un lubrifiant de la classe de viscosité

ISO VG 32, avec une viscosité réelle n d’au moins

32 mm 2 /s pour la température de référence de

40 °C.

Diagramme 5

Estimation de la viscosité nominale n 1 à la température de fonctionnement

Viscosité nominale requise n 1 à la température de fonctionnement [mm 2 /s]

1 000

2

500

5

10

200

20

50

100

n [r/min]

100

50

200

500

20

1 000

1 500

2 000

3 000

10

5 000

10 000

5

50 000

100 000

10 20 50 100 200 500 1 000 2 000

d m = 0,5 (d + D) [mm]

72


Additifs EP

La présence d’additifs EP dans le lubrifiant peut

allonger la durée de service des roulements si,

conformément à ISO 281, k < 1 et le coefficient

relatif au niveau de pollution h c ≥ 0,2. Dans ces

conditions, une valeur de k = 1 peut être appliquée

dans le calcul de a SKF , en cas d’utilisation

d’un lubrifiant comportant des additifs EP

éprouvés. Dans ce cas, le facteur de modification

de la durée doit être limité à a SKF ≤ 3, mais il ne

doit jamais être inférieur au facteur a SKF relatif

aux lubrifiants normaux.

Pour la plage restante, le facteur de modification

de la durée a SKF peut être déterminé à l’aide

de la valeur k réelle de l’application. En cas de

pollution importante, c’est-à-dire pour un coefficient

de pollution h c < 0,2, l’éventuel avantage

apporté par un additif EP doit être démontré par

des tests. Pour plus d’information sur les additifs

EP, reportez-vous à Lubrification († page

239).

Diagramme 6

B

Diagramme viscosité/ température pour les grades de viscosité ISO

(Huiles minérales, l’indice de viscosité 95)

Viscosité [mm 2 /s]

1 000

500

200

ISO VG 1 500

100

50

1 000

680

460

320

220

150

100

68

46

20

22

32

15

10

10

5

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

(70) (85) (105) (120) (140) (160) (175) Température (195) (210) de fonctionnement (230) (250) [°C]

73


Facteur h c relatif au niveau de pollution

Ce facteur a été introduit pour prendre en compte

le niveau de pollution du lubrifiant dans le calcul

de la durée du roulement. L’influence de la pollution

sur la fatigue du roulement dépend de

nombreux paramètres, notamment des dimensions

du roulement, de l’épaisseur relative du

film lubrifiant, de la taille et de la répartition des

particules solides et du type d’impuretés (doux,

dur, etc.). L’influence de ces paramètres sur la

durée du roulement est complexe et nombre

d’entre eux sont difficiles à quantifier. Il est donc

impossible de fixer pour h c des valeurs précises

qui soient applicables d’une façon générale.

Cependant, des valeurs indicatives conformes

à ISO 281 sont indiquées dans le tableau 4.

Classification ISO de la pollution et indice de filtre

La méthode standard de classification du niveau

de pollution dans un système de lubrification est

décrite dans la norme ISO 4406. Ce système de

classification convertit le comptage de particules

solides en un code à l’aide d’une échelle chiffrée

(† tableau 5 et diagramme 7, pages 75 et 78).

Une des méthodes de vérification du niveau de

pollution de l’huile du roulement est le comptage

au microscope. Cette méthode utilise deux plages

de taille des particules : ≥ 5 mm et ≥ 15 mm. Une

autre méthode plus moderne est d’utiliser un

compteur de particules automatique optique

conformément à ISO 11171. L’échelle d’étalonnage

de la méthode à comptage automatique

diffère de celle de la méthode à comptage au

microscope. Elle utilise trois plages de taille de

Tableau 4

Valeurs indicatives du facteur h c pour différents niveaux de pollution

Conditions Coefficient h 1) c

pour les roulements de diamètre moyen

d m < 100 mm

d m ≥ 100 mm

Propreté extrême 1 1

• la taille des particules est de l’ordre de l’épaisseur du film lubrifiant

• conditions de laboratoire

Propreté élevée 0,8 … 0,6 0,9 … 0,8

• huile filtrée dans un filtre extrêmement fin

• conditions typiques : roulements avec joints, graissés à vie

Propreté normale 0,6 … 0,5 0,8 … 0,6

• huile filtrée dans un filtre fin

• conditions typiques : roulements avec flasques, graissés à vie

Légère pollution 0,5 … 0,3 0,6 … 0,4

• conditions typiques : roulements sans joints intégrés, filtrage grossier,

particules d’usure et légère pénétration de polluants

Pollution typique 0,3 … 0,1 0,4 … 0,2

• conditions typiques de roulements sans joints intégrés, filtrage grossier,

particules d’usure et pénétration venant de l’extérieur

Pollution importante 0,1 … 0 0,1 … 0

• conditions typiques : niveaux de pollution élevés dus à une usure excessive

et/ou des joints inefficaces

• montage de roulements avec des joints inefficaces ou endommagés

Pollution très importante 0 0

• conditions typiques : niveaux de pollution tellement élevés que les valeurs

de h c sortent de l’échelle, ce qui entraîne une réduction considérable de

la durée de service du roulement

1) L’échelle utilisée pour h c se réfère uniquement à des polluants solides typiques. La pollution par l’eau ou d’autres fluides ayant une

influence néfaste sur la durée des roulements n’est pas prise en compte. En raison de l’importante usure abrasive dans les environnements

hautement pollués (h c = 0), la durée utile d’un roulement peut être considérablement plus courte que la durée nominale.

74


particules, indiquées par le symbole (c), par ex.

≥ 4 mm(c), ≥ 6 mm(c) et ≥ 14 mm(c). En général,

seules les deux plus grandes plages de taille de

particules sont utilisées, car les particules de

plus grande taille ont un impact beaucoup plus

important sur la fatigue du roulement.

Par exemple, des codes de niveau de pollution

classiques pour les huiles de lubrification sont

–/15/12 (A) ou 22/18/13 (B), comme indiqué

dans le diagramme 7 († page 78).

L’exemple A indique que l’huile contient entre

160 et 320 particules ≥ 5 mm et entre 20 et 40

particules ≥ 15 mm par millilitre d’huile. Si dans

l’idéal les huiles de lubrification doivent être

constamment filtrées, la viabilité d’un système

de filtration dépend des coûts de l’équipement

Classification ISO – attribution du code

Nombre de particules par millilitre d’huile

sup. à incl.

Code

NLGI

2 500 000 > 28

1 300 000 2 500 000 28

640 000 1 300 000 27

320 000 640 000 26

160 000 320 000 25

80 000 160 000 24

40 000 80 000 23

20 000 40 000 22

10 000 20 000 21

5 000 10 000 20

2 500 5 000 19

1 300 2 500 18

640 1 300 17

320 640 16

160 320 15

80 160 14

40 80 13

20 40 12

10 20 11

5 10 10

2,5 5 9

1,3 2,5 8

0,64 1,3 7

0,32 0,64 6

0,16 0,32 5

0,08 0,16 4

0,04 0,08 3

0,02 0,04 2

0,01 0,02 1

0,00 0,01 0

Tableau 5

par rapport aux coûts de la maintenance et des

arrêts-machines.

Un indice de filtre donne une indication de

l’efficacité d’un filtre et est exprimé comme un

coefficient de réduction (b). Plus la valeur b est

élevée, plus le filtre est efficace pour la taille

de particules spécifiée. L’indice de filtre b est

exprimé comme le rapport entre le nombre de

particules spécifiées avant le filtrage et celui

obtenu après. Ceci peut être calculé avec

n 1

b x(c) = — n2

où

b x(c) = indice de filtre lié à une taille de

particules spécifiée x

x = taille de particules (c) [μm] basée sur

la méthode de comptage automatique,

étalonnée conformément à ISO 11171

n 1 = nombre de particules par unité de

volume supérieur à x, en amont du filtre

n 2 = nombre de particules par unité de

volume supérieur à x, en aval du filtre

Remarque : L’indice de filtre b ne se réfère

qu’à une seule taille de particules en μm, qui est

indiquée dans l’indice comme b 3(c) , b 6(c) , b 12(c) ,

etc. Par exemple, un indice complet « b 6(c) = 75 »

signifie que, parmi 75 particules d’une taille de

6 μm ou plus, une seule passera à travers le

filtre.

B

75


Détermination de hc lorsque le niveau de pollution

de l’huile est connu

Pour la lubrification à l’huile, une fois connu le

niveau de pollution, soit par comptage au microscope,

soit par analyse par compteur automatique

de particules comme décrit dans la norme

ISO 4406, ou indirectement comme le résultat

du rapport de filtration appliqué à un système

de lubrification par circulation d’huile, cette

information peut être utilisée pour déterminer

le coefficient h c . Il convient de noter que le coefficient

h c ne peut pas être dérivé uniquement à

partir d’un décompte des particules. Il dépend

en grande partie des conditions de lubrification,

c’est-à-dire de k et des dimensions du roulement.

Une méthode simplifiée selon la norme

ISO 281 est présentée ici pour calculer le coefficient

h c pour une application donnée. Le facteur

de pollution h c est obtenu à partir du code de

pollution de l’huile (ou du rapport de filtration

de l’application), à l’aide du diamètre moyen du

roulement d m = 0,5 (d + D) [mm] et du rapport

de viscosité k du roulement († diagrammes 8

et 9, page 79).

Les diagrammes 8 et 9 indiquent les valeurs

habituelles du coefficient h c pour les systèmes

de lubrification par circulation d’huile avec différents

degrés de filtration et différents codes de

pollution de l’huile. Des coefficients de pollution

similaires peuvent être utilisés dans des applications

où le bain d’huile ne montre quasiment

aucune augmentation de particules dans le système.

D’autre part, si le nombre de particules

dans un bain d’huile continue d’augmenter avec

le temps en raison d’un excès de particules

d’usure ou de l’introduction de polluants, cela

doit se refléter dans le choix du facteur h c utilisé

pour le système de lubrification par bain d’huile

comme indiqué dans la norme ISO 281.

Pour la lubrification à la graisse, h c peut être

déterminé de manière similaire à l’aide des

valeurs ISO pour cinq niveaux de pollution

comme indiqué dans le tableau 6.

Les diagrammes 10 et 11 († page 80)

indiquent les valeurs habituelles du facteur h c

Tableau 6

Facteurs permettant de déterminer les niveaux de pollution pour une application à lubrification à la graisse

conformément à la norme ISO 281

Niveau de pollution Conditions de fonctionnement c 1 c 2

Propreté élevée

• assemblage très propre ; excellent système d’étanchéité par rapport aux

conditions de fonctionnement ; relubrification continue ou à courts intervalles

• roulements équipés de joints, graissés à vie avec une capacité d’étanchéité

appropriée aux conditions de fonctionnement

0,0864 0,6796

Propreté normale

• assemblage propre ; bon système d’étanchéité par rapport aux conditions de

fonctionnement ; relubrification conforme aux spécifications du fabricant

• roulements équipés de flasques, graissés à vie avec une capacité d’étanchéité

appropriée aux conditions de fonctionnement

0,0432 1,141

Pollution légère

à typique

• assemblage propre ; capacité d’étanchéité modérée par rapport aux conditions

de fonctionnement ; relubrification conforme aux spécifications du fabricant

0,0177 1,887 1)

Pollution importante

• assemblage en atelier ; nettoyage inadéquat du roulement et du palier avant le

montage ; étanchéité inefficace par rapport aux conditions de fonctionnement ;

intervalles de relubrification plus longs que ceux recommandés par le fabricant

0,0115 2,662

Pollution très

importante

• assemblage en environnement pollué système d’étanchéité inadéquat ;

intervalles de relubrification trop longs

0,00617 4,06

1) Si d m ≥ 500 mm, utilisez 1,677

76


pour la lubrification à la graisse dans des conditions

de fonctionnement d’une propreté extrême

et normale († tableau 6).

Pour d’autres degrés de pollution ou dans

les cas les plus généraux de lubrification à la

graisse, par circulation d’huile et par bain

d’huile, le facteur de pollution pour un montage

de roulements peut être déterminé à l’aide de

la formule simplifiée

B

t q c 2 w y

h c = min (c 1 k 0,68 d 0,55 m , 1) 1 – ———

v < 3 P JL z b

d m

min (#1, #2) = utilisez la plus petite des deux

valeurs

où c 1 et c 2 sont des constantes qui caractérisent

la propreté de l’huile conformément à ISO 4406

ou de la graisse selon les classifications du

tableau 6. Notez que, en cas de filtration

d’huile, le niveau correspondant d’efficacité

de filtration (conformément à ISO 16689)

(† tableau 7) peut également être appliqué

à la place de la caractérisation métrologique

de l’état de propreté de l’huile.

Facteurs permettant de déterminer les niveaux de pollution pour une application à lubrification à l’huile conformément

à la norme ISO 281

Rapport de filtration ISO 4406 Lubrification par circulation d’huile

avec filtres en ligne

Lubrification à l’huile sans filtration

ou avec filtres hors ligne

b x(c) Code de base c 1 c 2 c 1 c 2

Tableau 7

b 6(c) = 200 –/13/10 0,0864 0,5663 0,0864 0,5796

b 12(c) = 200 –/15/12 0,0432 0,9987 0,0288 1,141

b 25(c) = 75 –/17/14 0,0288 1,6329 0,0133 1,67

b 40(c) = 75 –/19/16 0,0216 2,3362 0,00864 2,5164

– –/21/18 – – 0,00411 3,8974

77


Diagramme 7

Classification ISO du niveau de pollution et exemples de comptage de particules

Nombre de particules par millilitre

d’huile supérieures à la taille

indiquée

>28 Code

2,5

10 6

28

1,3

27

6,4

26

3,2

25

10 5 1,6

24

8

23

4

22

2

10 4

21

20

5

B

19

2,5

10 3

18

1,3

17

6,4

16

3,2

15

10 2 1,6

14

8

A

13

4

12

2

10

11

10

5

9

2,5

8

1 1,3

7

6,4

6

3,2

5

10 –1 1,6

4

8

3

4

2

2

10 –2 1

– 5

15

A Taille de particule [µm]

4

6

14

B

Taille de particule (c) [µm]

A = comptage des particules au microscope (–/15/12)

B = comptage automatique des particules (22/18/13)

78


Facteur de pollution h c pour

– une lubrification par circulation d’huile

– un niveau de pollution solide –/15/12 conformément à ISO 4406

– un indice de filtre b 12(c) = 200

Diagramme 8

h c

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

d m [mm]

2 000

1 000

500

200

100

50

25

B

k

Diagramme 9

Facteur de pollution h c pour

– une lubrification par circulation d’huile

– un niveau de pollution solide –/17/14 conformément à la norme ISO 4406

– un indice de filtre b 25(c) = 75

h c

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

d m [mm]

2 000

1 000

500

200

100

50

25

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1

k

79


Diagramme 10

Facteur de pollution h c pour la lubrification à la graisse, propreté extrême

h c

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

d m [mm]

2 000

1 000

500

200

100

50

25

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1

k

Facteur de pollution h c pour la lubrification à la graisse, propreté normale

Diagramme 11

h c

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

d m [mm]

2 000

1 000

500

200

100

50

25

k

80


Calcul de la durée dans des conditions où

de fonctionnement variables

Dans certaines applications, telles que les

réducteurs industriels, les conditions de fonctionnement,

par ex. l’intensité et la direction

des charges, les vitesses, les températures et les

conditions de lubrification, varient continuellement.

Dans ces types d’applications, la durée

nominale du roulement ne peut pas être calculée

sans commencer par réduire le spectre de

charge ou le cycle de travail de l’application à

un nombre limité de cas de charges plus simples

(† diagramme 12). Dans le cas de charges

variant en continu, chaque niveau de charges

peut être cumulé et le spectre de charges ramené

à un histogramme de blocs à charge constante.

Chaque bloc caractérise un pourcentage donné

ou une fraction temporelle du fonctionnement

de l’application. Notez bien que les charges élevées

et normales consomment plus rapidement

la durée de service d’un roulement que les charges

plus légères. C’est pourquoi il est essentiel de

bien représenter les charges de chocs et de

pointe sur le diagramme de charges, même si

elles surviennent assez rarement et ne durent

que quelques tours.

Dans chaque intervalle de fonctionnement, la

charge et les conditions de fonctionnement du

roulement peuvent être ramenées à une valeur

moyenne constante. Le nombre d’heures de

fonctionnement ou de tours prévus pour chaque

intervalle de fonctionnement, montrant la fraction

de durée requise pour cette condition de

charge spécifique, doit également être inclus.

Par conséquent, si N 1 est égal au nombre de

tours requis dans la condition de charge P 1 , et N

est le nombre de tours requis pour l’exécution

de tous les cycles de chargement variables, la

fraction de cycle U 1 = N 1 /N est utilisée par la

condition de charge P 1 , qui a une durée calculée

de L 10m1 . Lorsque les conditions de fonctionnement

sont variables, la durée nominale peut

être déterminée avec l’équation suivante

1

L 10m = ———————————–

U 1 U 2 U

——– 3

+ ——– + ——– + …

L 10m1 L 10m2 L 10m3

L 10m

L 10m1 , L 10m2 , …

U 1 , U 2 , ...

P

N

P 1

Intervalle de fonctionnement

P 2

P 3

P 4

N 2

N 1

= durée nominale SKF

(à 90 % de fiabilité)

[millions de tours]

= durées nominales SKF

(à 90 % de fiabilité) dans

des conditions constantes

1, 2, … [millions de tours]

= fraction de durée de vie

dans les conditions 1, 2, …

Remarque :

U 1 + U 2 + … U n = 1

L’utilisation de cette méthode de calcul dépend

fortement de la disponibilité de diagrammes de

charges représentatifs de l’application. Notez

bien qu’un tel historique des charges peut également

être déduit d’un type d’application

similaire.

N 3

Diagramme 12

Intervalles pendant le cycle de travail avec une charge

constante P et le nombre de tours N

N 4

B

U 1 U 2 U 3 U 4

100%

81


Influence de la température

de fonctionnement

Les dimensions d’un roulement en fonctionnement

changent sous l’influence des transformations

structurelles qui ont lieu à l’intérieur du

matériau. Ces transformations sont causées par

la température, le temps et les contraintes.

Afin d’éviter des modifications dimensionnelles

inadmissibles dues à une transformation

structurelle, les composants des roulements

sont soumis à un traitement thermique spécial

(† tableau 8).

Selon le type, les roulements standard fabriqués

en acier trempé à cœur ou en acier trempé

par induction ont une température de fonctionnement

maximale recommandée comprise

entre 120 et 200 °C. Cette température de fonctionnement

maximale est directement liée au

traitement thermique. Pour des informations

complémentaires, reportez-vous au texte d’introduction

dans le chapitre sur le produit

concerné. Si les températures de fonctionnement

normales de l’application sont supérieures

à la température limite recommandée, on préférera

l’utilisation d’un roulement de stabilisation

supérieur. Pour les applications à température

élevée constante, la capacité de charge

dynamique du roulement devra éventuellement

être corrigée dans les calculs de durée. Pour en

savoir plus, veuillez contacter le service Applications

Techniques SKF.

Un bon fonctionnement des roulements à

température élevée dépend également de l’efficacité

du lubrifiant, qui doit conserver ses propriétés

lubrifiantes, et de l’adéquation des

matériaux utilisés pour les joints, les cages, etc.

(† Lubrification, page 239, et Matériaux pour

roulements, page 150).

Pour les roulements fonctionnant à température

élevée requérant un niveau de stabilité

supérieur à S1, veuillez contacter le service

Applications Techniques SKF.

Durée requise

Lors de la détermination des dimensions du

roulement, vérifiez la durée SKF calculée avec

la durée spécifiée pour l’application, le cas

échéant. Elle dépend généralement du type de

machine et des exigences en matière de durée

de service et de fiabilité opérationnelle. En l’absence

d’expérience préalable, les valeurs indicatives

présentées dans les tableaux 9 et 10

peuvent être utilisées.

Tableau 8

Stabilité dimensionnelle

Classe de stabilisation

Stabilisation jusqu’à

– °C

SN 120

S0 150

S1 200

S2 250

S3 300

S4 350

82


Durées indicatives pour différents types de machine

Tableau 9

Type de machine

Caractéristiques de durée

Heures de fonctionnement

Appareils électroménagers, machines agricoles, instruments, équipements techniques à usage médical 300 … 3 000

Machines utilisées pendant de courtes durées ou de façon intermittente : outils portatifs électriques,

appareils de levage pour ateliers, équipement et machines du bâtiment 3 000 … 8 000

Machines utilisées pendant de courtes durées ou de façon intermittente pour lesquelles une grande

fiabilité opérationnelle est requise : ascenseurs, grues pour marchandises emballées ou élingues de

tambours, etc. 8 000 … 12 000

B

Machines utilisées 8 heures par jour en fonctionnement intermittent : réducteurs de vitesse à usage

général, moteurs électriques à usage industriel, concasseurs giratoires 10 000 … 25 000

Machines utilisées 8 heures par jour en fonctionnement continu : machines-outils, machines à bois,

machines de l’industrie de l’ingénierie, grues pour matériaux en vrac, ventilateurs, bandes transporteuses,

machines d’imprimerie, séparateurs et centrifugeuses 20 000 … 30 000

Machines à fonctionnement continu 24 h/24 : motoréducteurs pour laminoirs, machines électriques

de taille moyenne, compresseurs, treuils d’extraction, pompes, machines textiles 40 000 … 50 000

Éoliennes, ce qui comprend arbre principal, lacet, réducteur de tangage, roulements pour génératrices 30 000 … 100 000

Machines hydrauliques, fours rotatifs, machines à toronner, propulseurs pour navires de haute mer 60 000 … 100 000

Machines électriques de grande taille, centrale électrique, pompes et ventilateurs de mine, roulements

de tunnel d’hélice pour navires de haute mer > 100 000

Valeurs indicatives de durée pour boîtes d’essieu et ensembles-roulements pour véhicules ferroviaires

Tableau 10

Type de véhicule

Caractéristiques de durée

Millions de kilomètres

Wagons aux normes UIC sur base d’une charge maximale continue sur l’essieu 0,8

Véhicules de transport en commun : trains de banlieue, voitures de métro, tramways et véhicules

légers sur rail 1,5

Voitures de grandes lignes 3

Locomotives diesel et automotrices des grandes lignes 3 … 4

Locomotives diesel et électriques des grandes lignes 3 … 5

83


Charges dynamiques

Calcul des charges dynamiques

Les lois de la mécanique permettent de

connaître ou de calculer les charges qui agissent

sur un roulement à condition de connaître ou de

pouvoir calculer les efforts extérieurs (par ex. les

forces dérivées de la puissance transmise et du

travail effectué ou les forces d’inertie). Lors du

calcul des composantes de charge pour un roulement

isolé, l’arbre est considéré comme une

poutre reposant sur des appuis rigides, exempts

de couple. Les déformations élastiques dans le

roulement, le logement ou le bâti de la machine

ne sont pas prises en compte, pas plus que les

couples s’exerçant sur le roulement du fait de la

flexion de l’arbre.

Ces simplifications sont nécessaires si l’on doit

calculer un montage de roulements sans recourir

à un logiciel. Les méthodes normalisées pour

le calcul des charges de base et des charges

équivalentes reposent sur des hypothèses

similaires.

Il est possible de calculer les charges des roulements

d’après la théorie de l’élasticité sans

faire les simplifications ci-dessus, mais cela

exige l’utilisation de programmes informatiques

complexes. Ces programmes considèrent les

roulements, arbres et logements comme les

composants élastiques d’un système mécanique.

Si les efforts extérieurs et les charges telles

que les forces d’inertie ou les charges résultant

du poids de l’arbre et de ses composants ne sont

pas connus, ils peuvent être calculés. Cependant,

pour déterminer les efforts engendrés par le

travail de la machine et les charges (par ex. efforts

de laminage, charges de couple, charges non

équilibrées et chocs), il peut être nécessaire

d’avoir recours à des estimations basées sur

l’expérience avec des machines et montages

de roulements similaires.

imposent des niveaux de précision élevés pour

les engrenages et ces forces sont donc généralement

négligeables dans les calculs de

roulements.

Les forces supplémentaires dues au type et

mode de travail des machines accouplées à la

transmission ne peuvent être déterminées que

si l’on connaît ces machines. Leur influence sur

la durée des roulements est prise en considération

à l’aide d’un coefficient de « service » qui

tient compte des chocs et du rendement des

engrenages. Les valeurs de ce coefficient pour

différentes conditions de fonctionnement

peuvent être trouvées dans la documentation

publiée par le constructeur de l’engrenage

concerné.

Entraînements par courroies

Lors du calcul des charges agissant sur les roulements

pour les applications à entraînement

par courroies, il faut prendre en compte la traction

de la courroie. La traction de la courroie est

une charge périphérique qui dépend de la valeur

du couple transmis. Elle doit être multipliée par

un coefficient qui est fonction du type et de la

tension de la courroie, ainsi que des forces

dynamiques supplémentaires. Les valeurs

admises pour ce coefficient sont généralement

publiées par les fabricants de courroies. Cependant,

si ces données ne sont pas disponibles,

les valeurs suivantes peuvent être utilisées :

• courroies crantées = 1,1 à 1,3

• courroies trapézoïdales = 1,2 à 2,5

• courroies plates = 1,5 à 4,5

Les valeurs plus élevées s’appliquent en cas

d’entraxe réduit des poulies motrice et réceptrice,

de conditions de fonctionnement difficiles

ou de chocs, ou de forte tension de la courroie.

Trains d’engrenages

Avec un train d’engrenages, les forces théoriques

de la denture peuvent être calculées à partir de

la puissance transmise et des caractéristiques de

la denture. Cependant, des forces dynamiques

supplémentaires apparaissent, produites par

l’engrenage ou par l’arbre d’entrée ou de sortie.

Les forces dynamiques supplémentaires peuvent

être dues à des erreurs de profil de la denture

et au balourd des éléments tournants. Les exigences

en matière de fonctionnement silencieux

84

Charges dynamiques

Charge dynamique équivalente

Les informations ci-dessus peuvent être utilisées

pour calculer la charge F. Lorsque la charge

correspond aux conditions définies pour la

charge dynamique de base C (la charge est

constante en intensité et en direction et est

radiale pour un roulement radial ou axiale et

centrée pour une butée), alors P = F et la charge

peut être introduite directement dans les formules

de durée.

Dans tous les autres cas, il faut d’abord calculer

la charge dynamique équivalente du roulement.

La charge dynamique équivalente est définie

comme une charge fictive, d’intensité et de

direction constantes, agissant radialement sur

les roulements radiaux, ou axialement et au centre

sur les butées, qui, si elle était appliquée, aurait

la même influence sur la durée du roulement

que les charges réelles auxquelles le roulement

est soumis († fig. 2).

Les roulements radiaux sont souvent soumis à

des charges radiales et axiales simultanées. Si la

charge résultante est constante en intensité et

en direction, la charge dynamique équivalente P

peut être calculée à l’aide de l’équation générale

P = X F r + Y F a

où


F r = charge radiale effective [kN]

F a = charge axiale effective [kN]

X = coefficient de charge radiale du roulement

Y = coefficient de charge axiale du roulement

Fig. 2

Une charge axiale supplémentaire n’a d’influence

sur la charge dynamique équivalente P pour un

roulement radial à une rangée que si le rapport

F a /F r dépasse un certain facteur limitatif e. Par

contre, pour les roulements à deux rangées,

même les charges axiales faibles ont généralement

une influence non négligeable.

La même formule générale est applicable aux

butées à rotule sur rouleaux qui peuvent supporter

des charges axiales et radiales. D’autres

butées, telles que les butées à billes, à aiguilles

et à rouleaux cylindriques, ne peuvent supporter

que des charges purement axiales. Pour ces

butées, si la charge est centrée, l’équation peut

être simplifiée à

P = F a

Les informations et les données nécessaires

pour calculer la charge dynamique équivalente

sont fournies dans le chapitre sur le produit

concerné.

Charge variable

Dans de nombreux cas, l’amplitude de la charge

varie. La formule permettant de calculer les

charges variables est indiquée à la section Calcul

de la durée dans des conditions de fonctionnement

variables († page 81).

Charge moyenne pendant un intervalle

de fonctionnement

Pendant une période donnée, les conditions de

fonctionnement peuvent s’écarter légèrement

de la valeur nominale. En supposant que les

conditions de fonctionnement telles que la

vitesse et le sens de la charge sont à peu près

constantes et que l’intensité de la charge varie

de manière constante entre une valeur minimale

F min et une valeur maximale F max

(† diagramme 13, page 86), la charge

moyenne peut être obtenue avec

B

F r

F a

P

F min + 2 F max

F m = —————–

3

85


Charge moyenne

F

Diagramme 13

Charge tournante

Si, comme illustré dans le diagramme 14, le

roulement est soumis à une charge F 1 constante

en intensité et en direction (par ex. le poids d’un

rotor) et à une charge tournante constante F 2

(par ex. un balourd), la charge moyenne peut

être obtenue d’après

F min

F m

F max

F m = f m (F 1 + F 2 )

Les valeurs du coefficient f m sont fournies dans

le diagramme 15.

Charge tournante

Charge tournante

1,00

0,95

F 1

F 2

f m

F 1 F 2

U

Diagramme 14

Diagramme 15

Charge minimale requise

La relation entre la charge et la durée de service

est moins importante pour les applications où

les charges sont très légères. Des mécanismes

de défaillance autres que la fatigue dominent

souvent.

Pour garantir un fonctionnement satisfaisant,

les roulements à billes et à rouleaux doivent

toujours être soumis à une charge minimale

donnée. Une règle générale indique que des

charges minimales correspondant à 0,02 C

doivent s’exercer sur les roulements à rouleaux

et des charges minimales correspondant à

0,01 C sur les roulements à billes. L’importance

de l’application d’une charge minimale augmente

dans les applications comportant des

accélérations rapides ou de rapides démarrages

et arrêts et où les vitesses dépassent 50 % des

vitesses limites indiquées dans les tableaux des

produits († Vitesses, page 117). Si les exigences

de charge minimale ne peuvent pas être

respectées, il est possible d’avoir recours aux

roulements à revêtement NoWear († page

1241).

Des recommandations pour le calcul de la

charge minimale requise pour différents types

de roulements sont fournies dans le chapitre


0,90

0,85

0,80

0,75

0,70

0

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

F 1

+

86

Choix des dimensions du roulement à l’aide de la capacité de charge statique

Choix des dimensions du

roulement à l’aide de la

charge statique de base

Les dimensions du roulement doivent être choisies

à partir de la charge statique de base C 0 ,

plutôt que de la durée de service du roulement,

en présence de l’une des conditions suivantes :

• Le roulement est à l’arrêt et soumis à une

charge continue ou intermittente (chocs).

• Le roulement effectue, sous charge, de lents

mouvements d’oscillation ou d’alignement.

• Le roulement sous charge tourne à très basse

vitesse (n < 10 min –1 ) et la durée de service

requise est courte. En d’autres termes, la formule

de durée, dans ce cas, pour une charge

équivalente donnée P, donnerait une charge

dynamique de base requise C tellement faible

que le roulement choisi à partir de la durée

de service serait soumis à une surcharge

considérable.

• Le roulement tourne et, en plus des charges

de fonctionnement normales, doit supporter

des charges avec des chocs importants.

Dans tous ces cas, la charge admissible pour le

roulement est la charge maximale qu’il peut

supporter sans déformation permanente des

éléments roulants ou des pistes. La déformation

permanente est généralement causée par :

• de lourdes charges agissant sur le roulement

lorsqu’il est à l’arrêt ou oscille lentement

• des chocs importants agissant sur le roulement

pendant sa rotation

Selon les conditions de fonctionnement et la

charge, ceci risque de former des « plats » sur

les éléments roulants ou des empreintes sur les

pistes. Les empreintes peuvent être espacées

irrégulièrement sur la piste du roulement ou

être séparées par des intervalles réguliers correspondant

à l’espacement des éléments

roulants.

Les déformations permanentes entraînent

généralement des vibrations et/ou un fonctionnement

bruyant et une augmentation du frottement.

Il est également possible que le jeu

interne augmente ou que les caractéristiques

des ajustements change.

L’ampleur de l’impact négatif de ces changements

sur les performances du roulement

dépend des exigences requises sur ce dernier

dans une application donnée. Vous devez donc

vous assurer qu’aucune déformation permanente

ne se produise ou qu’elle soit très limitée

en choisissant un roulement présentant une

capacité de charge statique suffisamment élevée,

si l’une des exigences suivantes doit être

satisfaite :

• une fiabilité élevée

• un fonctionnement silencieux, par ex. pour

les moteurs électriques

• un fonctionnement sans vibrations, par ex.

pour les machines-outils

• un couple de frottement constant, par ex.

pour les équipements de mesure et d’essais

• un faible frottement de démarrage sous

charge, par ex. pour les grues

B

87


Charge statique équivalente

Lorsque les charges statiques comprennent une

composante radiale et une composante axiale,

il est nécessaire de calculer une charge statique

équivalente. Celle-ci correspond à une charge

fictive (radiale pour les roulements radiaux et

axiale pour les butées) qui, si elle était appliquée,

causerait la même déformation maximale dans

le roulement que les charges réelles auxquelles

il est soumis. Elle s’obtient à partir de la formule

générale suivante :

P 0 = X 0 F r + Y 0 F a

où


F r = charge radiale effective (voir ci-dessous) [kN]

F a = charge axiale effective (voir ci-dessous) [kN]

X 0 = coefficient de charge radiale du roulement

Y 0 = coefficient de charge axiale du roulement

Les informations et les données nécessaires

pour calculer la charge statique équivalente sont

fournies dans le chapitre du produit en question.

Charge statique de base nécessaire

Pour déterminer les dimensions du roulement

à partir de la capacité de charge statique, un

coefficient de sécurité donné s 0 , qui représente

le rapport entre la charge statique de base C 0

et la charge statique équivalente P 0 , est utilisé

pour calculer la charge statique de base requise.

La charge statique de base nécessaire C 0 est

déterminée avec

C 0 = s 0 P 0

où



s 0 = coefficient de sécurité statique

Des valeurs indicatives pour le coefficient de

sécurité statique s 0 basées sur l’expérience sont

présentées dans le tableau 11. À températures

élevées, la capacité de charge statique est réduite.

Pour en savoir plus, veuillez contacter le service


Lors du calcul de P 0 , il convient d’utiliser la

charge maximale envisageable et d’insérer ses

composantes radiale et axiale († fig. 3) dans

l’équation ci-dessus. Si une charge statique agit

sur un roulement dans différentes directions,

l’intensité de ces composantes variera. Dans de

tels cas, il convient d’utiliser les composantes

de la charge donnant la plus grande valeur de

charge statique équivalente P 0 .

Fig. 3

F a

F r P 0

88

Choix des dimensions du roulement à l’aide de la capacité de charge statique

Contrôle de la capacité de charge

statique

Pour des roulements soumis à des charges

dynamiques, lorsque la charge statique équivalente

P 0 est connue, il convient de vérifier que la

capacité de charge statique est adéquate avec

C 0

s 0 = —

P0

B

Si la valeur s 0 obtenue est inférieure à la valeur

de principe recommandée († tableau 11), il

faudra choisir un roulement ayant une charge

statique de base plus élevée.

Tableau 11

Valeurs indicatives du facteur de sécurité statique s 0

Mode de fonctionnement Roulement tournant Roulement

Exigences de performances

non tournant

faibles normales élevées

Roulements

à billes

Roulements

à rouleaux

Roulements

à billes

Roulements

à rouleaux

Roulements

à billes

Roulements

à rouleaux

Roulements

à billes

Roulements

à rouleaux

Régulier, sans vibrations 0,5 1 1 1,5 2 3 0,4 0,8

Normal 0,5 1 1 1,5 2 3,5 0,5 1

Chocs importants 1) ≥ 1,5 ≥ 2,5 ≥ 1,5 ≥ 3 ≥ 2 ≥ 4 ≥ 1 ≥ 2

Pour les butées à rotule sur rouleaux, il est conseillé d’utiliser s 0 ≥ 4.

1) Si l’intensité des chocs n’est pas connue, utilisez des valeurs s 0 au moins aussi élevées que celles indiquées ci-dessus. Si l’intensité

des chocs est connue, des valeurs s 0 plus faibles peuvent être appliquées.

89


Exemples de calculs

Exemple 1 : Durée nominale et durée SKF

Un roulement rigide à billes SKF Explorer 6309

doit fonctionner à 3 000 min –1 sous une charge

radiale constante F r = 10 kN. Une lubrification

à l’huile doit être utilisée et l’huile présente une

viscosité cinématique effective n = 20 mm 2 /s

à la température de fonctionnement normale.

La fiabilité souhaitée est de 90 % et on suppose

que les conditions de fonctionnement sont très

propres. Quelles sont la durée nominale et la

durée SKF ?

a) La durée nominale pour une fiabilité de 90 % est

q C w 3

L 10 = —

< P z

Selon le tableau des produits pour le roulement

6309, C = 55,3 kN. La charge étant purement

radiale, P = F r = 10 kN († Charge dynamique

équivalente, page 85).

q 55,3w 3

L 10 = –—–

< 10 z

= 169 millions de tours

ou en heures de fonctionnement, avec

10 6

L 10h = —–– L 10

60 n

1 000 000

L 10h = ————– ¥ 169

60 ¥ 3 000

= 940 heures de fonctionnement

b) La durée SKF pour une fiabilité de 90 % est

L 10m = a 1 a SKF L 10

• Une fiabilité de 90 % étant requise, la durée

L 10m doit être calculée et a 1 = 1 († tableau 1,

page 65).

• Selon le tableau des produits pour le

roulement 6309, d m = 0,5 (d + D) =

0,5 (45 + 100) = 72,5 mm

• Selon le diagramme 5 († page 72), la

viscosité nominale de l’huile à température

de fonctionnement pour une vitesse de

3 000 min –1 , n 1 = 8,15 mm 2 /s. Par conséquent,

k = n/n 1 = 20/8,15 = 2,45

• Selon le tableau des produits P u = 1,34 kN

et P u /P = 1,34/10 = 0,134. Les conditions

étant très propres, h c = 0,8 († tableau 4,

page 74) et h c (P u /P) = 0,107. Avec k = 2,45

et en utilisant l’échelle SKF Explorer du

diagramme 1 († page 66), on obtient

la valeur de a SKF = 8. Puis, conformément

à la formule de durée SKF

L 10m = 1 ¥ 8 ¥ 169

= 1 352 millions de tours

ou en heures de fonctionnement avec

10 6

L 10mh = —–– L 10m

60 n

1 000 000

L 10mh = ————– ¥ 1 352

60 ¥ 3 000

= 7 512 heures de fonctionnement

Exemple 2 : Contrôle des conditions de pollution

Une application existante doit être révisée. Un

roulement rigide à billes SKF Explorer 6309-2RS1

avec des joints intégrés et un remplissage de

graisse standard fonctionne dans les mêmes

conditions que celles décrites à l’exemple 1

(k = 2,45). Les conditions de pollution de cette

application doivent être vérifiées pour déterminer

s’il est possible d’utiliser un roulement plus économique

pour une durée de service minimale

requise de 3 000 heures de fonctionnement.

• Considérant la lubrification à la graisse et les

joints intégrés, le niveau de pollution rentre

dans la catégorie propreté élevée et selon

le tableau 4 († page 74), h c = 0,8.

Avec P u /P = 0,134, h c (P u /P) = 0,107, en utilisant

l’échelle SKF Explorer du diagramme 1

(† page 66) et k = 2,45, a SKF = 8.

L 10mh = 8 ¥ 940 = 7 520 heures de

fonctionnement

90

Exemples de calculs

• Un montage de roulement plus économique

utiliserait un roulement SKF Explorer 6309-2Z

équipés de flasques. Le niveau de pollution

est considéré comme normal et indique, selon

le tableau 4 († page 74), h c = 0,5.

Avec P u /P = 0,134, h c (P u /P) = 0,067, d’après

l’échelle SKF Explorer du diagramme 1 (†

page 66) et k = 2,45, a SKF ≈ 3,5.

L 10mh = 3,5 ¥ 940 = 3 290 heures de

fonctionnement

Conclusion : Le remplacement du roulement

avec joints par un roulement avec flasques

serait une solution plus économique pour cette

application.

Exemple 3 : Vérification des conditions de charge

statique et dynamique

Le cycle de service d’un roulement à rotule sur

rouleaux SKF Explorer avec joints 24026-2CS2/

VT143, utilisé dans un équipement de transport

de charges lourdes dans une aciérie, présente

les conditions de fonctionnement indiquées

dans le tableau ci-dessous.

La charge statique de cette application est

déterminée avec une précision raisonnable en

prenant en compte les charges d’inertie qui

apparaissent pendant le chargement et les

chocs qui se produisent en cas de chute accidentelle

de la charge.

Les conditions de charge dynamique et statique

de cette application doivent être vérifiées, en

supposant une durée de service L 10mh requise

Conditions de fonctionnement

de 60 000 heures et un coefficient de sécurité

statique minimal de 1,5.

• Selon le tableau des produits et le texte

d’introduction :

Capacités de charge :

C = 540 kN ; C 0 = 815 kN ; P u = 81,5 kN

Dimensions :

d = 130 mm ; D = 200 mm,

ainsi d m = 0,5 (130 + 200) = 165 mm

Remplissage de graisse

Graisse extrême pression avec un épaississant

au savon de lithium et une huile de base

minérale, de classe de consistance NLGI 2,

pour une plage de température allant de

–20 à +110 °C et une viscosité de l’huile de

base à 40 et 100 °C de 200 et 16 mm 2 /s,

respectivement.

• Les calculs suivants sont effectués pour

déterminer les valeurs suivantes :

1 n 1 = viscosité nominale, mm 2 /s

(† diagramme 5, page 72) – données

saisies : d m et vitesse

2 n = viscosité de fonctionnement effective,

mm 2 /s († diagramme 6, page 73) – données

saisies : viscosité du lubrifiant à 40 °C

et température de fonctionnement

3 k = rapport de viscosité – calculé (n/n 1 )

Exemple 3/1

B

Intervalle de

fonctionnement

Charge dynamique Fraction Vitesse Température Charge statique équivalente

équivalente de temps

P U n T P 0

– kN – min –1 °C kN

1 200 0,05 50 50 500

2 125 0,40 300 65 500

3 75 0,45 400 65 500

4 50 0,10 200 60 500

91


4 h c = facteur du niveau de pollution

(† tableau 4, page 74) – « Propreté

élevée », roulement étanche : h c = 0,8

5 L 10h = durée nominale selon l’équation

(† page 64) – données saisies : C, P et n

6 a SKF = à partir du diagramme 2

(† page 67) – données saisies : Roulement

SKF Explorer, h c , P u , P et k

7 L 10mh1,2, … = durée SKF selon l’équation

(† page 65) – données saisies : a SKF et

L 10h1,2, …

8 L 10mh = durée SKF selon l’équation

(† page 81) – données saisies :

L 10mh1 , L 10mh2 , … et U 1 , U 2 , …

La durée SKF de 84 300 heures est supérieure

à la durée de service requise, les conditions de

charge dynamique du roulement sont donc

vérifiées.

Pour finir, vérifiez le coefficient de sécurité

statique de l’application avec

C 0 815

s 0 = —– = —— = 1,63

P 0 500

s 0 = 1,63 > s 0 req

Le calcul ci-dessus montre que la sécurité statique

de cette application est vérifiée. La charge

statique étant déterminée avec exactitude, la

marge relativement faible entre le coefficient

de sécurité statique calculé et le coefficient

recommandé est négligeable.

Outils de calcul SKF

SKF dispose de l’une des gammes de solutions

de modélisation et simulation les plus complètes

et les plus puissantes de l’industrie du roulement.

Elles vont d’outils faciles à utiliser basés

sur les formules décrites dans le catalogue SKF

Roulements jusqu’aux systèmes de calcul et de

simulation les plus sophistiqués.

SKF a développé une gamme de programmes

destinée à satisfaire les exigences des clients :

depuis des contrôles de conception relativement

simples et des études modérément complexes

jusqu’aux simulations les plus avancées pour

la conception de roulements et de machines.

Lorsque ceci est possible, ces programmes

peuvent être utilisés par les clients sur leurs

propres ordinateurs. En outre, un soin tout particulier

est apporté pour assurer l’intégration

et l’interopérabilité des différents systèmes les

uns avec les autres.

Outils de calcul disponibles en ligne

à l’adresse skf.com/bearingcalculator

Des outils faciles à utiliser pour la sélection des

roulements et les calculs sont disponibles en

ligne à l’adresse skf.com/bearingcalculator. Vous

pouvez rechercher les roulements d’après leur

désignation ou leurs dimensions et évaluer des

Exemple 3/2

Valeurs de calcul

Intervalle de

fonctionnement

Charge

dynamique

équivalente

Viscosité

nominale

Viscosité de

fonctionnement

k 1) h c Durée

nominale

a SKF Durée SKF Fraction

temporelle

Durée SKF

obtenue

P n 1 n L 10h L 10mh U L 10mh

– kN mm 2 /s mm 2 /s – – h – h – h

1 200 120 120 1 0,8 9 136 1,2 11 050 0,05 r

s

2 125 25 60 2,3 0,8 7 295 7,8 57 260 0,40 s

f 84 300

3 75 20 60 3 0,8 30 030 43 1 318 000 0,45 s

s

4 50 36 75 2 0,8 232 040 50 11 600 000 0,10 c

1) Graisse avec additifs EP

92

Outils de calcul SKF

montages de roulements individuels. Les formules

utilisées correspondent à celles présentées

dans ce catalogue.

Les outils techniques interactifs de SKF permettent

de générer des dessins de roulements

et paliers qui peuvent être utilisés dans la plupart

des programmes CAO disponibles dans

le commerce.

SKF Bearing Beacon

SKF Bearing Bacon est le programme d’applications

de roulements couramment utilisé par les

ingénieurs SKF pour trouver la meilleure solution

pour les systèmes de roulements des clients.

Travaillant dans un environnement virtuel, les

ingénieurs SKF combinent des systèmes mécaniques

contenant des arbres, engrenages et

paliers avec un modèle de roulement précis

pour analyser en profondeur le comportement

du système. Le programme peut également

analyser la fatigue d’un roulement à l’aide de

la méthode de durée SKF. SKF Bearing Bacon

est le résultat d’années de recherche et de

développement au sein de SKF.

Orpheus

Orpheus est un outil numérique utilisé pour

étudier et optimiser le comportement dynamique

d’applications de roulements critiques en

termes de niveau sonore et vibratoire, telles que

les moteurs électriques et les réducteurs. Ce

programme s’utilise également pour résoudre

des équations de mouvement non linéaires

complètes pour un montage de roulements et

les éléments voisins, tels que les engrenages,

arbres et paliers.

Orpheus permet d’obtenir une compréhension

approfondie du comportement dynamique

d’une application, y compris des roulements, en

prenant en compte les écarts de forme (ondulation)

et les défauts d’alignement. Les ingénieurs

SKF peuvent ainsi déterminer le type et la taille

de roulement optimaux, ainsi que les conditions

de précharge et le montage correspondants

pour une application donnée.

Il peut être considéré comme un banc d’essai

virtuel réalisant des études détaillées des forces,

couples, etc. à l’intérieur d’un roulement dans

pratiquement n’importe quelle condition de

charge. Ceci permet de « tester » de nouveaux

concepts et conceptions plus rapidement et en

obtenant plus d’informations qu’avec une mise

à l’essai physique classique.

Autres programmes

En plus des programmes mentionnés ci-dessus,

SKF a développé des logiciels dédiés permettant

aux scientifiques SKF de fournir aux clients des

roulements présentant une finition de surface

optimisée afin d’offrir une meilleure durée de

service dans des conditions de fonctionnement

difficiles. Ces programmes peuvent calculer

l’épaisseur du film lubrifiant dans des contacts

à lubrification élasto-hydrodynamique. De plus,

l’épaisseur locale du film, due à la déformation

de la topographie de surface tridimensionnelle à

l’intérieur de ces contacts, est calculée en détail,

ainsi que la réduction de la résistance à la fatigue

des roulements qui en résulte.

Les ingénieurs SKF utilisent également des

programmes commerciaux pour réaliser, par

exemple, des analyses du comportement dynamique

de systèmes ou par la méthode des éléments

finis. Ces outils sont intégrés aux systèmes

SKF de manière à permettre une

connexion plus rapide et plus fiable avec les

modèles et les données des clients.

B

Beast

Beast est un programme de simulation qui permet

aux ingénieurs SKF de simuler le comportement

dynamique détaillé à l’intérieur d’un roulement.

93


SKF Engineering Consultancy

Services

Les informations de base nécessaires pour le

calcul et la conception d’un montage de roulements

sont présentées dans ce catalogue.

Cependant, pour certaines applications, il est

souhaitable d’estimer la durée des roulements

de manière très précise en l’absence d’expérience

suffisante avec des montages similaires

ou parce que l’économie et/ou la fiabilité de

fonctionnement sont d’une extrême importance.

Dans ces cas, par exemple, il est recommandé

de demander conseil au service d’Applications

Techniques SKF. Ils vous fourniront des

calculs et simulations réalisés à l’aide de logiciels

à la pointe de la technologie et mettront à votre

disposition un siècle d’expérience dans le

domaine des composants pour équipements

tournants.

Les ingénieurs d’applications SKF peuvent :

• analyser les problèmes techniques

• proposer une solution adaptée

• choisir la lubrification adéquate et un plan

d’entretien optimal.

Le service Applications Techniques SKF apporte

une toute nouvelle vision du service dans le

domaine des machines et des installations, pour

les constructeurs comme pour les utilisateurs

finaux. Les avantages de ce service :

Programmes informatiques avancés

Le service Applications Techniques SKF utilise

des programmes informatiques très complexes

pour :

• la modélisation analytique des montages

complets, constitués d’un arbre, d’un palier,

d’engrenages, d’accouplements, etc.

• l’analyse statique, c’est-à-dire la détermination

de la déformation élastique et des

contraintes des composants des systèmes

mécaniques

• l’analyse dynamique, c’est-à-dire la détermination

du comportement en vibrations des

systèmes en conditions de fonctionnement

(essais virtuels)

• la présentation visuelle et animée de la

flexion de la structure et des composants

• l’optimisation des coûts des systèmes, de la

durée de vie, des niveaux de bruit et de

vibrations.

Les programmes informatiques de pointe utilisés

au sein du service Applications Techniques

SKF pour les calculs standard sont brièvement

décrits dans le chapitre Outils de calcul SKF,

page 92. Pour en savoir plus, veuillez contacter

votre représentant local SKF le plus proche.

• Rapidité des procédés de développement

et du temps de mise sur le marché.

• Réduction des coûts de mise en oeuvre grâce

aux essais virtuels avant la production.

• Amélioration des montages de roulements

par réduction des niveaux de bruit et de

vibrations.

• Densité de puissance accrue par valorisation.

• Durée de vie accrue par l’amélioration de la

lubrification et du système d’étanchéité.

94

Essai de durée SKF

Essais d’endurance SKF

Les essais SKF de résistance à la fatigue sont

concentrées dans le Centre de recherche technique

SKF aux Pays-Bas. Ces installations de

tests sont uniques dans l’industrie des roulements

de par leur sophistication et le nombre de bancs

d’essai. Elles sont certifiées selon ISO 17025. Le

centre soutient également le travail réalisé dans

les installations de recherche des principaux

sites de fabrication SKF.

SKF réalise des essais d’endurance en premier

lieu en vue d’améliorer en permanence la

conception, les matériaux et les processus de

fabrication des roulements. En outre, il est également

essentiel de développer et d’améliorer

en continu les modèles d’ingénierie nécessaire

au développement d’applications pour roulements.

Les mises à l’essai d’endurances dites

typiques, incluent des tests sur des échantillons

de population de roulements dans les conditions

suivantes :

B

• lubrification à film plein

• lubrification à film réduit

• pollution prédéfinie du lubrifiant

SKF procède également des essais d’endurance

pour :

• tenir ses engagements en termes de

performances

• auditer la qualité de la production de roulements

standard SKF

• poursuivre ses recherches sur les influences

des lubrifiants et des conditions de lubrification

sur la durée de vie des roulements

• soutenir le développement de théories sur

la fatigue des contacts de roulement

• proposer des produits compétitifs.

Une procédure d’essais puissante et strictement

contrôlée alliée à des études postérieures aux

essais et des tests avec des équipements à la

pointe de la technique permettent d’étudier de

manière systématique les facteurs qui affectent

la durée de service des roulements.

Les roulements éco-énergétiques (E2) SKF et

les roulements SKF Explorer haute performance

sont un exemple d’application de l’optimisation

de ces facteurs basée sur des modèles de simulation

analytique et sur la vérification expérimentale

au niveau des composants et du roulement

complet.

95

Frottement

Estimation du moment de frottement . 98

Modèle SKF pour le calcul du moment

de frottement ..................... 99

Moment de frottement par roulement. . . 100

Facteur de réduction de la chaleur due

au cisaillement en entrée. . . . . . . . . . . 101

Facteur modérateur « cisaillement/

échauffement » du lubrifiant ........ 102

Moment de frottement par glissement .. 103

Effet de la lubrification sur le frottement

par glissement ................... 103

Moment de frottement des joints ...... 109

Pertes résultant du brassage d’huile .... 110

Pertes par brassage d’huile dans la

lubrification par bain d’huile ........ 110

Pertes par brassage d’huile dans la

lubrification par jet d’huile .......... 112

Effets supplémentaires sur le moment

de frottement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Effets du jeu et des défauts d’alignement

sur le frottement ................. 113

Effets du remplissage de graisse sur

le frottement .................... 113

Informations complémentaires pour des

classes de performances et des types de

roulements spécifiques .............. 113

Roulements hybrides .............. 113

Roulements éco-énergétiques SKF ... 113

Roulements Y (roulements « insert »). 113

Roulements à aiguilles ............. 114

C

Couple de démarrage .............. 114

Perte de puissance et température

du roulement ..................... 114

97

Frottement

Le frottement dans un roulement détermine la

quantité de chaleur générée par le roulement.

La quantité de frottement dépend des charges

et de plusieurs autres facteurs, entre autres :

• du type et de la taille du roulement

• de la vitesse de fonctionnement

• des propriétés et de la quantité de lubrifiant

La résistance totale à la rotation d’un roulement

résulte du frottement par glissement et par roulement

dans les zones de contact, entre les éléments

roulants et les pistes de roulement, entre

les éléments roulants et la cage et entre les éléments

roulants et d’autres surfaces de guidage.

Le frottement est également généré par la traînée

du lubrifiant et les joints frottants, le cas échéant.

Estimation du moment

de frottement

Dans certaines conditions, le moment de frottement

peut être calculé avec une précision suffisante

en adoptant un coefficient de frottement

constant μ. Les conditions sont les suivantes :

Coefficient de frottement constant µ pour

roulements ouverts

(roulements sans joints frottants)

Type de roulement

Roulements rigides à billes 0,0015

Roulements à billes à contact oblique

– à une rangée 0,0020

– à deux rangées 0,0024

– à quatre points de contact 0,0024

Roulements à rotule sur billes 0,0010

Roulements à rouleaux cylindriques

– avec cage, si F a ≈ 0 0,0011

– à éléments jointifs, si F a ≈ 0 0,0020

Roulements à aiguilles avec cage 0,0020

Roulements à rouleaux coniques 0,0018

Roulements à rotule sur rouleaux 0,0018

Roulements à rouleaux toroïdaux

CARB avec cage 0,0016

Butées à billes 0,0013

Butées à rouleaux cylindriques 0,0050

Butées à aiguilles 0,0050

Butées à rotule sur rouleaux 0,0018

Tableau 1

Coefficient

de frottement µ

• une charge P ≈ 0,1 C

• une bonne lubrification

• des conditions de fonctionnement normales

Le moment de frottement dans ces conditions

peut être calculé avec

M = 0,5 μ P d

Pour les roulements radiaux à aiguilles, utilisez

F ou F w au lieu de d.

où

M = moment de frottement [Nmm]

μ = coefficient de frottement constant pour

le roulement († tableau 1)

P = charge dynamique équivalente [N]

d = diamètre d’alésage du roulement [mm]

F = diamètre de la piste de roulement de la

bague intérieure [mm]

F w = diamètre sous les rouleaux [mm]

98

Modèle SKF pour le calcul du moment de frottement

Modèle SKF pour le calcul

du moment de frottement

Le diagramme 1 présente un moment de frottement

classique dans un roulement en fonction

de la vitesse de rotation ou de la viscosité. Pendant

la phase de démarrage (zone 1), alors que

la vitesse ou la viscosité augmente, le moment

de frottement diminue car un film (lubrifiant)

hydrodynamique se forme. À mesure que la

vitesse ou la viscosité continue à augmenter

et que le roulement entre dans la pleine zone

de lubrification élasto-hydrodynamique (EHL),

l’épaisseur du film hydrodynamique augmente

(en augmentant la valeur k, page 241), ce qui

intensifie également le frottement (zone 2).

Dans la zone 3, la vitesse ou la viscosité augmente

jusqu’à un point où l’insuffisance cinématique

et le cisaillement en entrée entraînent

un plafonnement ou même une diminution

du frottement.

Pour plus d’information, reportez-vous à

Facteur de réduction de la chaleur due au cisaillement

en entrée († page 101) et à Facteur

modérateur « cisaillement/échauffement »

du lubrifiant († page 102).

Pour calculer avec exactitude le moment de

frottement total dans un roulement, les sources

suivantes et leurs effets tribologiques doivent

être pris en compte :

• le moment de frottement par roulement et les

effets éventuels de la chaleur due au cisaillement

en entrée et l’insuffisance à grande

vitesse

• le moment de frottement par glissement

et son effet sur la qualité de la lubrification

• le moment de frottement du ou des joints

• le moment de frottement des pertes résultant

du brassage d’huile, des turbulences, du

pétrissage, etc.

Le modèle SKF pour le calcul du moment de

frottement suit de près le comportement réel du

roulement car il tient compte de toutes les zones

de contact, des modifications de conception et

des améliorations réalisées sur les roulements

SKF, ainsi que des influences internes et externes.

C

Diagramme 1

Moment de frottement du roulement en fonction de la vitesse ou de la viscosité

M

1

2 3

Zone 1 : Lubrification mixte

Zone 2 : Lubrification élasto-hydrodynamique (EHL)

Zone 3 : EHL + effets thermiques et d’insuffisance

n, n

99

Frottement

Le modèle SKF pour le calcul du moment

de frottement utilise

M = M rr + M sl + M joint + M traînée

où

M

= moment de frottement total

= moment de frottement par roulement

= moment de frottement par glissement

(† page 103)

M joint = moment de frottement des joints

(† page 109)

M traînée = moment de frottement des pertes

résultant du brassage d’huile, des

turbulences, du pétrissage, etc.

(† page 110)

M rr

M sl

Le modèle SKF est dérivé de modèles informatiques

avancés développés par SKF. Il est conçu

pour fournir des valeurs de référence approximatives

dans les conditions d’application

suivantes :

• lubrification à la graisse :

––

uniquement dans des conditions stables

(après plusieurs heures de fonctionnement)

––

graisse au savon au lithium avec huile

minérale

––

volume libre dans le roulement rempli à

environ 30 %

––

température ambiante 20 °C ou supérieure

• lubrification à l’huile :

––

bain d’huile, air-huile ou jet d’huile

––

plage de viscosités de 2 à 500 mm 2 /s

• charges égales ou supérieures à la charge

minimale recommandée et d’au moins :

––

0,01 C pour les roulements à billes

––

0,02 C pour les roulements à rouleaux

• charges d’intensité et de sens constants

• jeu de fonctionnement normal

• vitesse constante mais pas supérieure à la

vitesse admissible

Moment de frottement par roulement

Le moment de frottement par roulement peut

être calculé avec

M rr = f ish f rs G rr (n n) 0,6

où

M rr = moment de frottement par roulement

[Nmm]

f ish = facteur de réduction de la chaleur due

au cisaillement en entrée

f rs = facteur modérateur « cisaillement/

échauffement » du lubrifiant

(† page 102)

G rr = variable († tableau 2, page 104),

en fonction :

• du type de roulement

• du diamètre moyen du roulement

d m [mm ] = 0,5 (d + D)

• de la charge radiale F r [N]

• de la charge axiale F a [N]

n

n

= vitesse de rotation [tr/min]

= viscosité réelle à la température de fonctionnement

de l’huile ou viscosité de

l’huile de base de la graisse [mm 2 /s]

Remarque : Les formules fournies dans cette

section conduisent à des calculs complexes. SKF

conseille donc fortement de calculer le moment

de frottement à l’aide des outils disponibles en

ligne à l’adresse skf.com/bearingcalculator.

Pour les roulements appariés, le moment de

frottement peut être calculé séparément pour

chaque roulement, puis additionné. La charge

radiale est répartie de manière égale sur les

deux roulements ; la charge axiale est partagée

en fonction du montage de roulements.

100


Facteur de réduction de la chaleur due

au cisaillement en entrée

Toute la quantité de lubrifiant disponible dans

le roulement ne peut pas traverser la zone de

contact. Seule une minuscule quantité de lubrifiant

sert à former le film hydrodynamique. Par

conséquent, une certaine quantité d’huile à

proximité de l’entrée de la zone de contact est

rejetée et produit un flux de retour († fig. 1).

Ce flux inversé cisaille le lubrifiant, générant

de la chaleur qui abaisse la viscosité de l’huile

et réduit l’épaisseur du film et le moment de

frottement par roulement.

Pour l’effet décrit ci-dessus, le facteur de

réduction de la chaleur due au cisaillement

en entrée peut être estimé avec

Flux de retour

Fig. 1

C

1

f ish = JJJJJJJJJJJJKLL

1 + 1,84 ¥ 10 –9 (n d m ) 1,28 n 0,64

où

f ish = facteur de réduction de la chaleur due au

cisaillement en entrée († diagramme 2)



= 0,5 (d + D)

n = viscosité réelle à la température de

fonctionnement de l’huile ou viscosité

de l’huile de base de la graisse [mm 2 /s]

Diagramme 2

Facteur de réduction de la chaleur due au cisaillement

en entrée f ish

f ish

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 ¥ 10 9

(n d m ) 1,28 n 0,64

101

Frottement

Facteur modérateur « cisaillement/


Dans des conditions de lubrification air-huile,

par jet d’huile ou par bain à faible niveau d’huile

(c’est-à-dire avec le niveau d’huile H plus bas

que le centre de l’élément roulant inférieur) et

de lubrification à la graisse, une rotation excessive

des pistes de roulement peut éliminer l’excès

de lubrifiant. Dans les applications à forte

viscosité ou vitesse élevée, le lubrifiant qui se

trouve sur les bords des contacts pourrait ne

pas avoir le temps de remplir les pistes ; il s’agit

de l’effet d’« insuffisance (de lubrifiant) cinématique

», qui provoque une diminution de l’épaisseur

du film (valeur k, page 241) et du frottement

par roulement.

Dans les conditions de lubrification décrites

ci-dessus, le facteur modérateur « cisaillement/

échauffement » de lubrifiant s’obtient approximativement

à l’aide de la formule suivante

f rs =

1

K

Krs n n (d + D)

e

z

2 (D – d)

où

f rs = facteur modérateur « cisaillement/


e = base des logarithmes népériens ≈ 2,718

K rs = constante d’appoint/insuffisance :

• pour un bain d’huile à faible niveau et une

lubrification par jet d’huile † 3 ¥ 10 –8

• pour la lubrification à la graisse et airhuile

† 6 ¥ 10 –8

K Z = constante géométrique liée au type de

roulement († tableau 5, page 112)


fonctionnement [mm 2 /s]



D = diamètre extérieur du roulement [mm]

102


Moment de frottement par glissement

Le moment de frottement par glissement peut

être calculé avec

M sl = G sl μ sl

où

M sl = moment de frottement par glissement

[Nmm]

G sl = variable († tableau 2, page 104), en

fonction :


• du diamètre moyen du roulement d m

[mm] = 0,5 (d + D)

• de la charge radiale F r [N]

• de la charge axiale F a [N]

μ sl = coefficient de frottement par glissement

Effet de la lubrification sur le frottement

par glissement

Le moment de frottement par glissement pour

un film plein et des conditions de lubrification

mixte peut être estimé avec

μ sl = f bl μ bl + (1 – f bl ) μ EHL

Autres roulements

• 0,05 pour la lubrification avec des

huiles minérales


huiles synthétiques


fluides de transmission

Le diagramme 3 montre l’influence des conditions

de lubrification sur le facteur de pondération

pour le coefficient de frottement par

glissement :

• Pour la lubrification à film plein (correspondant

aux valeurs élevées de k, page 241), la valeur

du facteur de pondération pour le coefficient

de frottement par glissement f bl tend vers

zéro.

• Pour la lubrification mixte, qui peut se produire

lorsque la viscosité du lubrifiant ou la vitesse

du roulement sont faibles, la valeur du facteur

de pondération pour le coefficient de frottement

par glissement f bl tend vers 1, car un

contact métal contre métal peut survenir et

le frottement augmente.

C

où

μ sl = coefficient de frottement par glissement

f bl = facteur de pondération pour le coefficient

de frottement par glissement

1

= JJJJJJJLL

e 2,6 ¥ 10–8 (n n) 1,4 dm

(† diagramme 3)

e = base des logarithmes népériens ≈ 2,718



fonctionnement de l’huile ou viscosité

de l’huile de base de la graisse [mm 2 /s]


= 0,5 (d + D)

μ bl = coefficient dépendant des additifs du

lubrifiant, en général ≈ 0,15

μ EHL = coefficient de frottement par glissement

pour des conditions de film plein

Les valeurs pour μ EHL sont :

• 0,02 pour les roulements à rouleaux

cylindriques

• 0,002 pour les roulements à rouleaux

coniques

Diagramme 3

Facteur de pondération f bl pour le coefficient de

frottement par glissement

f bl

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

10 5 10 6 10 7 10 8

(n n) 1,4 d m

103

Frottement

Tableau 2a

Variables géométriques et dépendantes de la charge pour les moments de frottement par roulement

et par glissement – roulements radiaux

Type de roulement Variable de frottement par roulement Variable de frottement par glissement

G rr

G sl

Roulements rigides à billes si F a = 0 si F a = 0

G rr = R 1 d 1,96 m F 0,54 r G sl = S 1 d –0,26 m F 5/3 r

si F a > 0 si F a > 0

q R 2 w

G 0,54

rr = R 1 d 1,96 q S

m F r + JJK F 2 d 1,5 m w 1/3

a

G sl = S 1 d –0,145 m F 5 r + JJJK F 4 a

< sin a F z

< sin a F z

a F = 24,6 1F a /C 0 2 0,24 [°]

Roulements à billes à contact oblique 1) G rr = R 1 d 1,97 m 3F r + F g + R 2 F a 4 0,54 G sl = S 1 d 0,26 m 31F r + F g 2 4/3 + S 2 F 4/3 a 4

F g = R 3 d 4 m n 2 F g = S 3 d 4 m n 2

Roulements à billes à quatre points

de contact

G rr = R 1 d m

1,97 3F r + F g + R 2 F a 4 0,54 G sl = S 1 d m

0,26 31F r + F g 2 4/3 + S 2 F a 4/3 4

F g = R 3 d m

4 n 2 F g = S 3 d m

4 n 2

Roulements à rotule sur billes G rr = R 1 d m

2 3F r + F g + R 2 F a 4 0,54 G sl = S 1 d m

–0,12 31F r + F g 2 4/3 + S 2 F a 4/3 4

F g = R 3 d m

3,5 n 2 F g = S 3 d m

3,5 n 2

Roulements à rouleaux cylindriques G rr = R 1 d m

2,41 F r

0,31 G sl = S 1 d m

0,9 F a + S 2 d m F r

Roulements à rouleaux coniques 1) G rr = R 1 d m

2,38 1F r + R 2 Y F a 2 0,31 G sl = S 1 d m

0,82 1F r + S 2 Y F a 2

Pour le coefficient de charge axiale Y

des roulements à une rangée

† tableaux des produits

Roulements à rotule sur rouleaux G rr.e = R 1 d m

1,85 1F r + R 2 F a 2 0,54 G sl.e = S 1 d m

0,25 1F r

4 + S 2 F a 4 2 1/3

G rr.l = R 3 d m

2,3 1F r + R 4 F a 2 0,31 G sl.l = S 3 d m

0,94 1F r

3 + S 4 F a 3 2 1/3

si G rr.e < G rr.l

G rr = G rr.e

sinon

G rr = G rr.l

si G sl.e < G sl.l

G sl = G sl.e

sinon

G sl = G sl.l

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB si F r < 1R 2

1,85 d m 0,78 /R 1 1,85 2 2,35 si F r < 1S 2 d m 1,24 /S 1 2 1,5

G rr = R 1 d m

1,97 F r

0,54 G sl = S 1 d m

–0,19 F r

5/3

sinon

G rr = R 2 d m

2,37 F r

0,31

sinon

G sl = S 2 d m

1,05 F r

Les constantes géométriques R et S sont indiquées dans le tableau 3, à partir de la page 105.

Les charges F r et F a sont toujours considérées positives.

1) La valeur à utiliser pour F a est la charge axiale externe.

104


Tableau 2b

Variables géométriques et dépendantes de la charge pour les moments de frottement par roulement et par glissement – butées

Type de roulement Variable de frottement par roulement Variable de frottement par glissement

G rr

G sl

Butées à billes G rr = R 1 d m

1,83 F a

0,54 G sl = S 1 d m

0,05 F a

4/3

Butées à rouleaux cylindriques G rr = R 1 d m

2,38 F a

0,31 G sl = S 1 d m

0,62 F a

Butées à rotule sur rouleaux G rr.e = R 1 d 1,96 m (F r + R 2 F a ) 0,54 G sl.e = S 1 d –0,35 m (F 5/3 r + S 2 F 5/3 a )

G rr.l = R 3 d 2,39 m (F r + R 4 F a ) 0,31 G sl.l = S 3 d 0,89 m (F r + F a )

si G rr.e < G rr.l

G rr = G rr.e

sinon

G rr = G rr.l

si G sl.e < G sl.l

G sr = G sl.e

sinon

G sr = G sl.l

G f = S 4 d 0,76 m (F r + S 5 F a )

C

G f

G sl = G sr + JJJJJKKK

e 10–6 (n n) 1,4 d m

Tableau 3

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement

Type de roulement

Constantes géométriques pour

moments de frottement par roulement moments de frottement par glissement

R 1 R 2 R 3 S 1 S 2 S 3

Roulements rigides à billes († tableau 3a) († tableau 3a)


– à une rangée 5,03 ¥ 10 –7 1,97 1,90 ¥ 10 –12 1,30 ¥ 10 –2 0,68 1,91 ¥ 10 –12

– à deux rangées 6,34 ¥ 10 –7 1,41 7,83 ¥ 10 –13 7,56 ¥ 10 –3 1,21 7,83 ¥ 10 –13

– à quatre points de contact 4,78 ¥ 10 –7 2,42 1,40 ¥ 10 –12 1,20 ¥ 10 –2 0,9 1,40 ¥ 10 –12

Roulements à rotule sur billes († tableau 3b) († tableau 3b)

Roulements à rouleaux cylindriques († tableau 3c) († tableau 3c)

Roulements à rouleaux coniques († tableau 3d) († tableau 3d)

Roulements à rotule sur rouleaux († tableau 3e) († tableau 3e)

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB († tableau 3f) († tableau 3f)

Butées à billes 1,03 ¥ 10 –6 1,6 ¥ 10 –2

Butées à rouleaux cylindriques 2,25 ¥ 10 –6 0 154

Butées à rotule sur rouleaux († tableau 3g) († tableau 3g)

105

Frottement

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des roulements rigides à billes

Tableau 3a




R 1 R 2 S 1 S 2

2, 3 4,4 ¥ 10 –7 1,7 2,00 ¥ 10 –3 100

42, 43 5,4 ¥ 10 –7 0,96 3,00 ¥ 10 –3 40

60, 630 4,1 ¥ 10 –7 1,7 3,73 ¥ 10 –3 14,6

62, 622 3,9 ¥ 10 –7 1,7 3,23 ¥ 10 –3 36,5

63, 623 3,7 ¥ 10 –7 1,7 2,84 ¥ 10 –3 92,8

64 3,6 ¥ 10 –7 1,7 2,43 ¥ 10 –3 198

160, 161 4,3 ¥ 10 –7 1,7 4,63 ¥ 10 –3 4,25

617, 618, 628, 637, 638 4,7 ¥ 10 –7 1,7 6,50 ¥ 10 –3 0,78

619, 639 4,3 ¥ 10 –7 1,7 4,75 ¥ 10 –3 3,6

Tableau 3b

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des roulements à rotule sur billes




R 1 R 2 R 3 S 1 S 2 S 3

12 3,25 ¥ 10 –7 6,51 2,43 ¥ 10 –12 4,36 ¥ 10 –3 9,33 2,43 ¥ 10 –12

13 3,11 ¥ 10 –7 5,76 3,52 ¥ 10 –12 5,76 ¥ 10 –3 8,03 3,52 ¥ 10 –12

22 3,13 ¥ 10 –7 5,54 3,12 ¥ 10 –12 5,84 ¥ 10 –3 6,60 3,12 ¥ 10 –12

23 3,11 ¥ 10 –7 3,87 5,41 ¥ 10 –12 0,01 4,35 5,41 ¥ 10 –12

112 3,25 ¥ 10 –7 6,16 2,48 ¥ 10 –12 4,33 ¥ 10 –3 8,44 2,48 ¥ 10 –12

130 2,39 ¥ 10 –7 5,81 1,10 ¥ 10 –12 7,25 ¥ 10 –3 7,98 1,10 ¥ 10 –12

139 2,44 ¥ 10 –7 7,96 5,63 ¥ 10 –13 4,51 ¥ 10 –3 12,11 5,63 ¥ 10 –13

106


Tableau 3c

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des roulements à rouleaux cylindriques




R 1 S 1 S 2

Roulement avec cage de type N, NU, NJ ou NUP

2, 3 1,09 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

4 1,00 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

10 1,12 ¥ 10 –6 0,17 0,0015

12, 20 1,23 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

22 1,40 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

23 1,48 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

Roulements haute capacité avec cage de type NCF .. ECJB, RN .. ECJB,

NJF .. ECJA, RNU .. ECJA ou NUH .. ECMH

22 1,54 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

23 1,63 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

C

Roulements à éléments jointifs de type NCF, NJG, NNCL, NNCF, NNC ou NNF

Toutes les séries 2,13 ¥ 10 –6 0,16 0,0015

Tableau 3d

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des roulements à rouleaux coniques



moments de frottement par roulement

moments de frottement par glissement

R 1 R 2 S 1 S 2

302 1,76 ¥ 10 –6 10,9 0,017 2

303 1,69 ¥ 10 –6 10,9 0,017 2

313 (X) 1,84 ¥ 10 –6 10,9 0,048 2

320 X 2,38 ¥ 10 –6 10,9 0,014 2

322 2,27 ¥ 10 –6 10,9 0,018 2

322 B 2,38 ¥ 10 –6 10,9 0,026 2

323 2,38 ¥ 10 –6 10,9 0, 019 2

323 B 2,79 ¥ 10 –6 10,9 0, 030 2

329 2,31 ¥ 10 –6 10,9 0, 009 2

330 2,71 ¥ 10 –6 11,3 0,010 2

331 2,71 ¥ 10 –6 10,9 0,015 2

332 2,71 ¥ 10 –6 10,9 0,018 2

LL 1,72 ¥ 10 –6 10,9 0,0057 2

L 2,19 ¥ 10 –6 10,9 0,0093 2

LM 2,25 ¥ 10 –6 10,9 0,011 2

M 2,48 ¥ 10 –6 10,9 0,015 2

HM 2,60 ¥ 10 –6 10,9 0,020 2

H 2,66 ¥ 10 –6 10,9 0,025 2

HH 2,51 ¥ 10 –6 10,9 0,027 2

Tous les autres 2,31 ¥ 10 –6 10,9 0,019 2

107

Frottement

Tableau 3e

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des roulements

à rotule sur rouleaux





R 1 R 2 R 3 R 4 S 1 S 2 S 3 S 4

213 E, 222 E 1,6 ¥ 10 –6 5,84 2,81 ¥ 10 –6 5,8 3,62 ¥ 10 –3 508 8,8 ¥ 10 –3 117

222 2,0 ¥ 10 –6 5,54 2,92 ¥ 10 –6 5,5 5,10 ¥ 10 –3 414 9,7 ¥ 10 –3 100

223 1,7 ¥ 10 –6 4,1 3,13 ¥ 10 –6 4,05 6,92 ¥ 10 –3 124 1,7 ¥ 10 –2 41

223 E 1,6 ¥ 10 –6 4,1 3,14 ¥ 10 –6 4,05 6,23 ¥ 10 –3 124 1,7 ¥ 10 –2 41

230 2,4 ¥ 10 –6 6,44 3,76 ¥ 10 –6 6,4 4,13 ¥ 10 –3 755 1,1 ¥ 10 –2 160

231 2,4 ¥ 10 –6 4,7 4,04 ¥ 10 –6 4,72 6,70 ¥ 10 –3 231 1,7 ¥ 10 –2 65

232 2,3 ¥ 10 –6 4,1 4,00 ¥ 10 –6 4,05 8,66 ¥ 10 –3 126 2,1 ¥ 10 –2 41

238 3,1 ¥ 10 –6 12,1 3,82 ¥ 10 –6 12 1,74 ¥ 10 –3 9 495 5,9 ¥ 10 –3 1 057

239 2,7 ¥ 10 –6 8,53 3,87 ¥ 10 –6 8,47 2,77 ¥ 10 –3 2 330 8,5 ¥ 10 –3 371

240 2,9 ¥ 10 –6 4,87 4,78 ¥ 10 –6 4,84 6,95 ¥ 10 –3 240 2,1 ¥ 10 –2 68

241 2,6 ¥ 10 –6 3,8 4,79 ¥ 10 –6 3,7 1,00 ¥ 10 –2 86,7 2,9 ¥ 10 –2 31

248 3,8 ¥ 10 –6 9,4 5,09 ¥ 10 –6 9,3 2,80 ¥ 10 –3 3 415 1,2 ¥ 10 –2 486

249 3,0 ¥ 10 –6 6,67 5,09 ¥ 10 –6 6,62 3,90 ¥ 10 –3 887 1,7 ¥ 10 –2 180

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des roulements

à rouleaux toroïdaux CARB avec cage

Tableau 3f




R 1 R 2 S 1 S 2

C 22 1,17 ¥ 10 –6 2,08 ¥ 10 –6 1,32 ¥ 10 –3 0,8 ¥ 10 –2

C 23 1,20 ¥ 10 –6 2,28 ¥ 10 –6 1,24 ¥ 10 –3 0,9 ¥ 10 –2

C 30 1,40 ¥ 10 –6 2,59 ¥ 10 –6 1,58 ¥ 10 –3 1,0 ¥ 10 –2

C 31 1,37 ¥ 10 –6 2,77 ¥ 10 –6 1,30 ¥ 10 –3 1,1 ¥ 10 –2

C 32 1,33 ¥ 10 –6 2,63 ¥ 10 –6 1,31 ¥ 10 –3 1,1 ¥ 10 –2

C 39 1,45 ¥ 10 –6 2,55 ¥ 10 –6 1,84 ¥ 10 –3 1,0 ¥ 10 –2

C 40 1,53 ¥ 10 –6 3,15 ¥ 10 –6 1,50 ¥ 10 –3 1,3 ¥ 10 –2

C 41 1,49 ¥ 10 –6 3,11 ¥ 10 –6 1,32 ¥ 10 –3 1,3 ¥ 10 –2

C 49 1,49 ¥ 10 –6 3,24 ¥ 10 –6 1,39 ¥ 10 –3 1,5 ¥ 10 –2

C 59 1,77 ¥ 10 –6 3,81 ¥ 10 –6 1,80 ¥ 10 –3 1,8 ¥ 10 –2

C 60 1,83 ¥ 10 –6 5,22 ¥ 10 –6 1,17 ¥ 10 –3 2,8 ¥ 10 –2

C 69 1,85 ¥ 10 –6 4,53 ¥ 10 –6 1,61 ¥ 10 –3 2,3 ¥ 10 –2 Tableau 3g

Constantes géométriques pour les moments de frottement par roulement et par glissement des butées à rotule sur rouleaux

Séries de

roulements




R 1 R 2 R 3 R 4 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5

292 1,32 ¥ 10 –6 1,57 1,97 ¥ 10 –6 3,21 4,53 ¥ 10 –3 0,26 0,02 0,1 0,6

292 E 1,32 ¥ 10 –6 1,65 2,09 ¥ 10 –6 2,92 5,98 ¥ 10 –3 0,23 0,03 0,17 0,56

293 1,39 ¥ 10 –6 1,66 1,96 ¥ 10 –6 3,23 5,52 ¥ 10 –3 0,25 0,02 0,1 0,6

293 E 1,16 ¥ 10 –6 1,64 2,00 ¥ 10 –6 3,04 4,26 ¥ 10 –3 0,23 0 025 0,15 0,58

294 E 1,25 ¥ 10 –6 1,67 2,15 ¥ 10 –6 2,86 6,42 ¥ 10 –3 0,21 0,04 0,2 0,54

108


Moment de frottement des joints

Lorsque les roulements sont munis de joints

frottants, les pertes dues au frottement des

joints peuvent dépasser celles générées par le

roulement lui-même. Le moment de frottement

des joints pour un roulement muni de joints des

deux côtés peut être calculé à partir de

M joint = K S1 d s

b

+ K S2

où

M joint = moment de frottement des joints [Nmm]

K S1 = constante († tableau 4), en fonction :

• du type de joint


d s = diamètre de la surface d’appui du joint

[mm] († tableau 4)

Moment de frottement des joints : Exposant et constantes

b = exposant († tableau 4), en fonction :



K S2 = constante († tableau 4), en fonction :



S’il n’y a qu’un seul joint, le frottement généré

équivaut à 0,5 M joint .

Pour les roulements rigides à billes avec joints

RSL et D > 25 mm, utilisez la valeur calculée de

M joint , qu’il y ait un ou deux joints.

Tableau 4

C

Type de joint

Type de roulement

Diamètre extérieur

du roulement [mm]

Exposant et constantes

Diamètre de la surface

d’appui du joint

D b K S1 K S2 d 1) s

sup. à incl.

Joints RSL

Roulements rigides à billes – 25 0 0 0 d 2

25 52 2,25 0,0018 0 d 2

Joints RZ

Roulements rigides à billes – 175 0 0 0 d 1

Joints RSH

Roulements rigides à billes – 52 2,25 0,028 2 d 2

Joints RS1

Roulements rigides à billes – 62 2,25 0,023 2 d 1 , d 2

62 80 2,25 0,018 20 d 1 , d 2

80 100 2,25 0,018 15 d 1 , d 2

100 2,25 0,018 0 d 1 , d 2

Roulements à billes à contact oblique 30 120 2 0,014 10 d 1

Roulements à rotule sur billes 30 125 2 0,014 10 d 2

Joints LS

Roulements à rouleaux cylindriques 42 360 2 0,032 50 E

Joints CS, CS2 et CS5

Roulements à rotule sur rouleaux 62 300 2 0,057 50 d 2

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB 42 340 2 0,057 50 d 2

1) Désignation de la dimension indiquée dans les tableaux des produits

109

Frottement

Pertes résultant du brassage d’huile

Dans une lubrification par bain d’huile, le roulement

est partiellement ou, dans certaines situations,

complètement immergé. Les pertes

résultant du brassage d’huile qui se produisent

lorsque le roulement tourne dans un bain

d’huile contribuent au moment de frottement

total et ne doivent pas être négligées. La vitesse

du roulement, la viscosité et le niveau de l’huile

ont un impact sur les pertes par brassage

d’huile, ainsi que la taille et la géométrie du

réservoir d’huile. L’agitation externe de l’huile

à proximité immédiate du roulement, qui peut

être due à des éléments mécaniques tels que

des engrenages ou cames, doit également être

prise en compte.

Pertes par brassage d’huile dans

la lubrification par bain d’huile

Le modèle SKF pour le calcul des pertes par

brassage d’huile dans la lubrification par bain

d’huile prend en considération la résistance des

éléments roulants lors du déplacement dans

l’huile, ainsi que les effets de la viscosité de

l’huile. Il fournit des résultats suffisamment

précis dans les conditions suivantes :

• Le réservoir d’huile est grand. Les effets de la

géométrie et taille du réservoir ou de l’agitation

externe de l’huile sont négligeables.

• L’arbre est horizontal.

• La bague intérieure tourne à vitesse constante.

La vitesse n’est pas supérieure à la vitesse

admissible.

• La viscosité de l’huile est dans les limites :

––

≤ 500 mm 2 /s lorsque le roulement est

immergé à moitié ou moins (niveau d’huile

H ≤ D/2)

––

≤ 250 mm 2 /s lorsque le roulement est

immergé à plus de la moitié (niveau d’huile

H ≤ D/2)

Le niveau d’huile H est mesuré à partir du point

de contact le plus bas entre la piste de la bague

extérieure et l’élément roulant († fig. 2,

page 112). Il peut être estimé avec une précision

suffisante avec :

• pour les roulements à rouleaux coniques :

diamètre extérieur D [mm]

• pour tous les autres roulements radiaux :

diamètre moyen de la bague extérieure [mm]

= 0,5 (D + D 1 )

Le moment de frottement des pertes par brassage

d’huile pour les roulements à billes peut

être estimé avec

q n d

2 m f t w –1,379

M traînée = 0,4 V M K bille d

5 m n 2 + 1,093 ¥ 10 –7 n 2 d

3 m JJKK < n z

Le moment de frottement des pertes par brassage

d’huile pour les roulements à rouleaux

peut être estimé avec

q n d

2 m f t w –1,379

M traînée = 4 V M K rouleau C w B d

4 m n 2 + 1,093 ¥ 10 –7 n 2 d

3 m JJKK < n z

Les constantes relatives aux éléments roulants

sont :

i rw K z (d + D)

K bille = JJJJJK 10 –12

D – d

R s

R s

110


K L K Z (d + D)

K rouleau = JJJJJK 10 –12

D – d

Les variables et fonctions utilisées dans les formules

relatives au moment de frottement des

pertes par brassage d’huile sont :

C w = 2,789 ¥ 10 –10 l D

3

– 2,786 ¥ 10 –4 l D

2

+ 0,0195 l D + 0,6439

K L B

l D = 5 JJ

dm

e sin (0,5 t), si 0 ≤ t ≤ p

f t = d x 1, si p < t < 2 p

C

R s = 0,36 d m

2

(t – sin t) f A

q 0,6 d m – H w

t = 2 cos –1 JJKLJJ

< 0,6 d m

z

Si H ≥ d m , utilisez H = d m

K z (D + d)

f A = 0,05 JJKLJL

D – d

où

M joint = moment de frottement des pertes par

brassage d’huile [Nmm]

V M = coefficient de perte par brassage d’huile


B = largeur du roulement [mm]

• pour les roulements à rouleaux

coniques † largeur T

• pour les butées † hauteur H


= 0,5 (d + D)


D = diamètre extérieur du roulement [mm]

H = niveau d’huile († fig. 2, page 112) [mm]

i rw = nombre de rangées de billes

K Z = constante géométrique liée au type de

roulement († tableau 5, page 112)

K L = constante géométrique liée au type de

rouleau († tableau 5, page 112)

n

n

= vitesse de rotation [tr/min]

= viscosité réelle à la température de

fonctionnement [mm 2 /s]

111

Frottement

Pertes par brassage d’huile pour les montages

avec arbre vertical

Dans le cas de montages avec arbre vertical, il est

possible de calculer approximativement les pertes

par brassage d’huile en utilisant le modèle relatif

aux roulements entièrement immergés. La valeur

obtenue pour M traînée doit être multipliée par un

facteur égal à la largeur (hauteur) immergée par

rapport à la largeur (hauteur) totale du roulement.

Pertes par brassage d’huile dans

la lubrification par jet d’huile

Pour calculer les pertes par brassage d’huile dans

le cas d’une lubrification par jet d’huile, utilisez le

modèle du bain d’huile en spécifiant un niveau

d’huile H équivalant à la moitié du diamètre de

l’élément roulant le plus bas. La valeur obtenue

pour M traînée doit être multipliée par un facteur

de 2. Cette approximation peut varier en fonction

du débit et du sens de l’huile. Cependant, si le

niveau d’huile H est connu lorsque l’huile coule et

que le roulement est immobile, cette valeur peut

être utilisée directement dans le calcul des pertes

Constantes géométriques K Z et K L

Type de roulement

Tableau 5

Constantes

géométriques

K Z K L

Roulements rigides à billes

– à une et deux rangées 3,1 –


– à une rangée 4,4 –

– à deux rangées 3,1 –

– à quatre points de contact 3,1 –

Roulements à rotule sur billes 4,8 –

Roulements à rouleaux cylindriques

– à cage 5,1 0,65

– à éléments jointifs 6,2 0,7

Roulements à rouleaux coniques 6 0,7

Roulements à rotule sur rouleaux 5,5 0,8

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB

– à cage 5,3 0,8

– à éléments jointifs 6 0,75

Butées à billes 3,8 –

Butées à rouleaux cylindriques 4,4 0,43

Butées à rotule sur rouleaux 5,6 0,58 1)

D

d

Coefficient de perte par brassage d’huile V M

V M

0,0016

0,0014

0,0012

Roulements à rouleaux

0,0010

0,0008

Roulements

0,0006

à billes

0,0004

0,0002

0

0 0,5 1,0 1,5

H/d m

V M

0,00030

0,00025

0,00020

0,00015

0,00010

0,00005

Roulements à rouleaux

Diagramme 4

Roulements

à billes

Fig. 2

Niveau

d’huile H

0

0 0,05 0,1 0,15 0,2

H/d m

1) Pour roulements à montage individuel uniquement

112


par brassage d’huile pour obtenir une estimation

plus précise.

Effets supplémentaires sur le moment

de frottement

Effets du jeu et des défauts d’alignement

sur le frottement

Des modifications effectuées dans le jeu ou un

défaut d’alignement des roulements modifieront

le moment de frottement. Le modèle décrit cidessus

prend en considération un jeu de fonctionnement

interne normal et un roulement aligné.

Des températures ou vitesses de fonctionnement

élevées peuvent toutefois réduire le jeu interne

du roulement, et donc augmenter le frottement.

Un défaut d’alignement augmente généralement

le frottement. Dans le cas des roulements à rotule

sur billes, des roulements à rotule sur rouleaux,

des roulements à rouleaux toroïdaux CARB et

des butées à rotule sur rouleaux, l’augmentation

correspondante du frottement est toutefois

négligeable.

Pour des applications sensibles aux modifications

du jeu ou aux défauts d’alignement, veuillez

contacter le service Applications Techniques SKF.

Effets du remplissage de graisse sur

le frottement

Lorsqu’un roulement vient d’être lubrifié ou

relubrifié avec la quantité de graisse recommandée,

il peut présenter des valeurs de frottement

considérablement plus élevées que celles calculées

au départ. Cela se traduit par une augmentation

de la température de fonctionnement. Le

temps nécessaire pour que le frottement diminue

dépend de la vitesse de l’application et du

temps requis pour que la graisse se répartisse

à l’intérieur de l’espace libre dans le roulement.

Pour estimer cet effet, multipliez le moment de

frottement par roulement par un facteur 2 à 4,

2 pour les séries légères (séries à largeur étroite)

et 4 pour les séries lourdes.

Passée cette période de rodage, le moment

de frottement revient toutefois à des valeurs

similaires, voire inférieures, à celles des roulements

lubrifiés à l’huile. Si le roulement contient

trop de graisse, des valeurs de frottement plus

élevées peuvent être relevées. Pour plus d’information,

reportez-vous à Relubrification

(† page 252), ou contactez le service Applications

Techniques SKF.

Informations complémentaires pour des

classes de performance et des types de

roulements spécifiques

Roulements hybrides

Les valeurs plus élevées du coefficient d’élasticité

des éléments roulants en nitrure de silicium

diminuent la zone de contact dans les pistes de

roulement pour réduire considérablement le

frottement par roulement et par glissement. De

plus, la plus faible densité des éléments roulants

en céramique par rapport à ceux en acier réduit

les forces centrifuges, ce qui diminue également

le frottement à des vitesses élevées.

Roulements à billes hybrides standard

À l’aide des formules ci-dessus, le moment de

frottement pour les roulements à billes à contact

oblique hybrides peut être calculé en multipliant

les constantes géométriques R 3 et S 3 des roulements

100 % acier par un facteur de 0,41, c’està-dire

0,41 R 3 et 0,41 S 3 , respectivement.

Les roulements rigides à billes hybrides des

applications à vitesse élevée présentent généralement

une précharge axiale. Dans ces conditions,

les roulements rigides à billes hybrides

fonctionnent comme des roulements à billes à

contact oblique avec une réduction similaire du

niveau de frottements à vitesses élevées. SKF

recommande de contacter le service Applications

Techniques SKF pour le calcul du moment de

frottement des roulements rigides à billes hybrides.

Roulements hybrides de Super Précision

Pour des informations sur le moment de frottement

des roulements de Super Précision SKF,

veuillez contacter le service Applications Techniques

SKF.

Roulements éco-énergétiques SKF

Pour obtenir des valeurs pour le moment de frottement

des roulements éco-énergétiques (E2)

SKF, SKF recommande d’utiliser les outils disponibles

en ligne à l’adresse

skf.com/bearingcalculator.


Pour obtenir des valeurs pour le moment de

frottement des roulements Y, SKF recommande

d’utiliser les outils disponibles en ligne à

l’adresse skf.com/bearingcalculator.

113

C

Frottement

Roulements à aiguilles

Pour obtenir des valeurs pour le moment de

frottement des roulements à aiguilles, SKF

recommande d’utiliser les outils disponibles

en ligne à l’adresse skf.com/bearingcalculator.

Couple de démarrage

Le couple de démarrage d’un roulement est

défini comme le moment de frottement qui doit

être surmonté par la mise en rotation d’un roulement

à l’arrêt. Seuls le moment de frottement

par glissement et le moment de frottement des

joints, le cas échéant, doivent donc être pris en

compte. Pour une température ambiante de

20 à 30 °C, le couple de démarrage peut être

calculé avec

M démarrage = M sl + M joint

où

M démarrage = moment de frottement au démarrage

[Nmm]

M sl = moment de frottement par glissement

[Nmm]

M joint = moment de frottement des joints

[Nmm]

Perte de puissance et

température du roulement

La perte de puissance dans un roulement due

au frottement peut être calculée à partir de

N R = 1,05 ¥ 10 –4 M n

où

N R = perte de puissance [W]

M = moment de frottement total du roulement

[Nmm]


Le facteur de refroidissement W s est défini

comme la chaleur éliminée du roulement par

degré de différence de température entre le

roulement et l’environnement. Si la valeur de

W s est connue, l’augmentation de la température

de fonctionnement du roulement peut être

estimée avec la formule

DT = N R /W s

où

DT = augmentation de température [°C]

N R = perte de puissance [W]

W s = facteur de refroidissement [W/°C]

Cependant, le couple de démarrage peut être

considérablement plus élevé pour les roulements

à rouleaux avec un grand angle de

contact. Il peut être jusqu’à quatre fois plus

élevé pour les roulements à rouleaux coniques

des séries 313, 322 B, 323 B et T7FC et jusqu’à

huit fois plus élevé pour les butées à rotule sur

rouleaux.

114

Perte de puissance et température du roulement

C

115

Vitesses

Notions de base sur la vitesse des

roulements ...................... 118

Vitesse de référence ............... 118

Influence de la charge et de la viscosité

de l’huile sur la vitesse de référence .... 120

Lubrification à l’huile .............. 120

Lubrification à la graisse ........... 120

Vitesses supérieures à la vitesse

de référence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

D

Vitesse limite ..................... 126

Cas spéciaux ...................... 127

Vitesses lentes ..................... 127

Mouvements oscillants .............. 127

Génération de vibrations à vitesses

élevées .......................... 128

Excitation due à la variation du nombre

d’éléments roulants chargés .......... 128

Précision des éléments associés ....... 128

Influence du roulement sur le niveau

de vibrations de l’application .......... 128

117

Vitesses

Notions de base sur la vitesse

des roulements

La vitesse de rotation des roulements est limitée

par la température de fonctionnement maximale

admissible. En général, la limite de température

du lubrifiant ou du matériau des composants

du roulement détermine la limite de vitesse.

La vitesse à laquelle un roulement atteint sa

température de fonctionnement limite dépend

de la chaleur générée dans le roulement, de la

chaleur externe appliquée et de la quantité de

chaleur qui peut être dissipée hors du roulement.

La quantité de chaleur générée dans le roulement

dépend du type et de la taille du roulement,

de la conception interne, de la charge,

de la lubrification et de l’alignement. D’autres

facteurs incluent la conception de la cage, la

précision et le jeu interne.

Les tableaux des produits contiennent généralement

deux vitesses : la vitesse de référence

(thermique) et la vitesse limite (mécanique).

En général, la vitesse limite est supérieure à

la vitesse de référence d’un roulement. Cependant,

pour certaines séries de roulements, la

vitesse de référence peut être plus élevée que

la vitesse limite en raison de caractéristiques de

frottement favorables par rapport à la capacité

mécanique du roulement à maintenir des

vitesses élevées. Dans tous les cas, toutefois, la

limite de vitesse du roulement doit toujours être

respectée, même dans les conditions de fonctionnement

les plus favorables.

Vitesse de référence

Le principal objectif de la vitesse de référence

(thermique) est de fournir une évaluation rapide

des capacités de vitesse d’un roulement en

fonction des valeurs de référence des débits de

flux thermiques d’après la norme ISO 15312

(† diagramme 1).

La norme ISO indique des conditions de fonctionnement

de référence et des valeurs standard

pour le flux thermique correspondant. Les

débits standard de flux thermique de référence ,

présentés dans le diagramme 1, sont issus de

valeurs constatées dans des applications de

roulements, comme indiqué dans la zone grise.

Pour évaluer l’augmentation de température

et le flux thermique réels dans une application

particulière, il faut effectuer une analyse détaillée

des conditions de refroidissement autour du

roulement. Cette opération n’entre pas dans le

cadre de la norme de vitesse ISO actuelle. Pour

des calculs détaillés sur l’augmentation de la

température, veuillez contacter le service Applications

Techniques SKF.

Les valeurs des vitesses de référence sont

basées sur ISO 15312. La norme ISO, définie

pour une lubrification à l’huile, est également

valable pour une lubrification à la graisse. La

rotation de la bague extérieure n’est pas couverte

par la norme ISO. Il peut donc s’avérer

nécessaire de réduire la vitesse de référence

dans des applications où la bague extérieure

tourne. Pour en savoir plus, veuillez contacter le

service Applications Techniques SKF.

Pour les roulements avec des joints frottants,

la capacité de vitesse du roulement n’est pas

déterminée par la chaleur due au frottement

générée dans les contacts entre les éléments

roulants et les pistes. Ces roulements ne sont

donc pas inclus dans la norme de vitesse de

référence ISO et seules les vitesses limites sont

indiquées dans les tableaux des produits.

La vitesse de référence ISO est basée sur

des roulements ouverts dans les conditions

de fonctionnement suivantes :

• charges légères :

––

charge radiale P = 0,05 C 0 pour les roulements

radiaux

––

charge axiale P = 0,02 C 0 pour les butées

• augmentation de température nominale de

50 °C au-dessus de la température ambiante

de référence de 20 °C

• bonne lubrification et conditions propres

• jeu de fonctionnement suffisant († Jeu

interne du roulement, page 149)

Les valeurs SKF pour la vitesse de référence sont

conformes avec ces conditions, sauf pour celles

du jeu. Les valeurs SKF sont valables pour un

jeu de fonctionnement suffisant († Jeu interne

du roulement, page 149), qui dans certains cas

pourraient nécessiter des roulements avec un

jeu initial supérieur au jeu normal.

Les roulements lubrifiés à la graisse peuvent

connaître un pic de température pendant le

démarrage initial et requièrent une période

de rodage avant d’atteindre leur température

de fonctionnement normale.

118


Diagramme 1

Débit de flux thermique

Débit de référence du flux thermique q [W/mm 2 ]

0,060

0,050

0,040

0,030

0,020

Débit de référence du flux thermique des

butées selon ISO 15312

0,015

Débit de référence du flux thermique des

roulements selon ISO 15312

0,010

D

0,005

10 20 50 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000

Surface d’échange thermique de référence A r [mm 2 ]

119

Vitesses

Influence de la charge et de la viscosité

de l’huile sur la vitesse de référence

Lorsque des valeurs de charge ou de viscosité,

supérieures aux valeurs de référence, sont

appliquées, la résistance au frottement augmente

et la vitesse de référence doit être ajustée.

Inversement, des valeurs de charge ou de

viscosité inférieures permettent des vitesses

plus élevées.

L’influence de la charge et de la viscosité cinématique

sur la vitesse de référence peut être

estimée à partir des diagrammes mentionnés

ci-après :

• pour les roulements radiaux à billes

(† diagramme 2)

• pour les roulements radiaux à rouleaux


• pour les butées à billes († diagramme 4,

page 123)

• pour les butées à rouleaux († diagramme 5,

page 124)

Lubrification à l’huile

Les valeurs des facteurs de correction pour

la lubrification à l’huile peuvent être obtenues

à partir des diagrammes 2 à 5 en fonction de

P/C 0 et du diamètre moyen du roulement d m :

• f P pour l’influence de la charge dynamique

équivalente P

• f n pour l’influence de la viscosité

où



(† tableaux des produits)


= 0,5 (d + D)

Les valeurs de viscosité indiquées dans les diagrammes

sont exprimées selon les désignations

ISO, par exemple ISO VG 32, où 32 représente

la viscosité de l’huile à 40 °C.

La vitesse de référence ajustée pour la lubrification

à l’huile peut être estimée avec

n ar = n r f P f n

où

n ar = vitesse de référence ajustée [tr/min]

n r = vitesse de référence nominale [tr/min]

(† tableaux des produits)

f P = facteur de correction pour la charge P

f n = facteur de correction pour la viscosité

de l’huile

Lubrification à la graisse

Les valeurs du facteur de correction pour la

charge (f P ) fournies dans les diagrammes 2 à 5

sont également valables valables pour une

lubrification à la graisse. En cas d’utilisation de

graisses présentant une viscosité de l’huile de

base comprise entre 100 et 200 mm 2 /s à 40 °C,

la valeur du facteur de correction pour la viscosité

est f n = 1. Pour d’autres viscosités de l’huile

de base, la valeur de f n doit être comparée à la

valeur de l’huile ISO VG 150. La vitesse de référence

ajustée pour la lubrification à la graisse

peut être estimée avec

f n viscosité réelle de l’huile de base

n ar = n r f P ———————————

f n ISO VG150

120


Diagramme 2

Facteurs de correction f p et f n pour les roulements radiaux à billes

f P

0,9

0,7

Roulements

à rotule sur billes

d m ≤ 20 mm

d m = 70 mm

d m ≥ 120 mm

0,5

0,3

Tous les autres

roulements

radiaux à billes

d m ≤ 20 mm

0,1

d m = 70 mm

d m = 120 mm

D

0

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9

P/C 0

d m ≥ 600 mm

1,4

ISO VG 15

1,2

ISO VG 32

1,0

0,8

ISO VG 68

0,6

ISO VG 220

ISO VG 150

ISO VG 460

0,4

f n

121

Vitesses

Diagramme 3

Facteurs de correction f p et f n pour les roulements radiaux à rouleaux

f P

0,1 0,3 0,5 0,7

0,9

0,7

d m ≤ 35 mm

d m = 150 mm

0,5

d m = 400 mm

d m ≥ 600 mm

0,3

0,1

0

P/C 0

1,0

0,9

0,8

0,7

ISO VG 32

ISO VG 68

ISO VG 150

ISO VG 220

ISO VG 460

0,6

f n

122


Diagramme 4

Facteurs de correction f p et f n pour les butées à billes

0,9

f P

0,1 0,3 0,5 0,7

0,7

0,5

d m ≤ 17 mm

0,3

d m ≥ 500 mm

D

0,1

0

P/C 0

1,1

ISO VG 15

ISO VG 32

1,0

0,9

ISO VG 68

0,8

ISO VG 150–220

f n

ISO VG 460

123

Vitesses

Diagramme 5

Facteurs de correction f p et f n pour les butées à rouleaux

f P

0,05 0,15 0,25 0,35

0,9

0,7

0,5

d m ≤ 95 mm

d m ≥ 300 mm

0,3

0,1

0

P/C 0

1,0

0,9

0,8

ISO VG 68

ISO VG 150

0,7

f n

ISO VG 220

ISO VG 460

124


Exemple 1

Un roulement rigide à billes SKF Explorer 6210

est lubrifié par bain d’huile. La viscosité de

l’huile est de 68 mm 2 /s à 40 °C, la charge

P = 0,24 C 0 . Quelle est la vitesse de référence

ajustée ?

Pour un roulement 6210 : d m =

0,5 (50 + 90) = 70 mm et n r = 15 000 tr/min.

Selon le diagramme 2, page 121, avec

d m = 70 mm et P/C 0 = 0,24, f P = 0,63 et avec

P/C 0 = 0,24 et ISO VG 68, f n = 0,85.

n ar = 15 000 ¥ 0,63 ¥ 0,85 = 8 030 tr/min

Remarquez que la vitesse limite pour ce roulement

est de 10 000 tr/min et donc supérieure à

la vitesse de référence ajustée. Dans de tels cas,

la plus faible des deux vitesses a le plus d’impact

sur la durée de service du roulement. En général,

des vitesses allant jusqu’à la vitesse de référence

ajustée constituent des conditions favorables

pour une durée de service plus longue du

roulement. Des vitesses supérieures, jusqu’à la

vitesse limite du roulement, peuvent en principe

être adoptées après une évaluation approfondie

des conditions de température spécifiques qui

entourent le montage de roulements.

Exemple 2

Un roulement à rotule sur rouleaux SKF Explorer

22222 E lubrifié à la graisse est soumis à une

charge P = 0,15 C 0 . La graisse présente une viscosité

de l’huile de base de 220 mm 2 /s à 40 °C.

Quelle est la vitesse de référence ajustée ?

Pour un roulement 22222 E : d m =

0,5 (110 + 200) = 155 mm et n r = 3 000 tr/min.

Selon le diagramme 3, page 122, avec d m =

155 mm et P/C 0 = 0,15, f P = 0,53 et avec

P/C 0 = 0,15 et ISO VG 220, f n réel = 0,83 ; avec

P/C 0 = 0,15 et ISO VG 150, f n ISO VG150 = 0,87.

n ar = 3 000 ¥ 0,53 ¥ 0,83/0,87 = 1 520 tr/min

Jusqu’à cette vitesse, les conditions thermiques

du roulement sont généralement considérées

comme normales. Des vitesses plus élevées,

jusqu’à la vitesse limite de 4 000 tr/min, peuvent

également être envisagées dans certaines circonstances.

Ceci nécessite une évaluation de

l’augmentation de la température de l’application,

basée sur les conditions réelles de frottement

et de refroidissement. Dans de tels cas,

le lubrifiant, l’élimination de la chaleur, le jeu

interne et la précision des portées du roulement

doivent être vérifiés et adaptés pour supporter

les vitesses plus élevées. Pour ces types d’évaluations,

veuillez contacter le service Applications

Techniques SKF.

Vitesses supérieures à la vitesse

de référence

Comme mentionné dans l’exemple précédent,

il est possible de faire tourner des roulements à

des vitesses dépassant la vitesse de référence à

condition que l’augmentation de la température

de fonctionnement puisse être contrôlée et

qu’elle n’ait pas d’impact négatif sur le roulement

ou l’application.

Avant de faire fonctionner un roulement audessus

de sa vitesse de référence, vérifiez que

tous ses composants, y compris la(les) cage(s) et

le(s) joint(s), puissent supporter l’augmentation

des températures. Contrôlez également que les

valeurs de jeu ou précharge et le lubrifiant peuvent

résister à des températures plus élevées.

La température de fonctionnement peut être

contrôlée si le frottement à l’intérieur du roulement

peut être réduit ou si la chaleur peut être

éliminée du montage de roulements.

Le frottement peut être réduit dans une certaine

mesure par l’utilisation d’un système de

lubrification optimisé qui applique de petites

quantités soigneusement dosées de graisse

ou d’huile.

L’élimination de la chaleur d’un montage de

roulements peut être réalisée de plusieurs

manières. Des solutions typiques pour refroidir

l’huile dans des applications lubrifiées à l’huile

sont, entre autres, des ventilateurs, des refroidisseurs,

des auxiliaires et des systèmes de circulation

d’huile († Méthodes de lubrification à

l’huile, page 262).

Pour les roulements qui tolèrent un déplacement

axial entre la bague et sa portée, il est

important de vérifier qu’ils puissent se déplacer

axialement dans des conditions réelles de fonctionnement.

Dans certains cas, il peut également

être nécessaire d’améliorer certains facteurs

de limitation de la vitesse, par exemple

la précision de rotation, les matériaux du roulement

et la conception de la cage. Toute augmentation

de la température du roulement

réduit la viscosité et l’efficacité du lubrifiant,

ce qui entrave sa capacité à maintenir un film

hydrodynamique efficace.

125

D

Vitesses

Dans la plupart des cas, ceci augmente

encore plus le frottement et la chaleur due à ce

frottement. Lorsque l’augmentation des températures

est telle que la bague intérieure devient

beaucoup plus chaude que la bague extérieure,

le jeu de fonctionnement dans le roulement peut

diminuer au point de faire gripper le roulement.

Toute augmentation de la vitesse au-dessus de

la vitesse de référence signifie généralement

que la différence de température entre les

bagues intérieure et extérieure est supérieure à

la normale. Par conséquent, un roulement présentant

un jeu interne supérieur à celui initialement

choisi peut être requis († Jeu interne du

roulement, page 149). Il peut également être

nécessaire d’examiner de plus près la répartition

de température dans le roulement, ainsi que les

limites de température de la cage et du lubrifiant.

En effet, les températures à régime constant,

supérieures à 70 °C, risquent de réduire leur

durée de service († Cages en polymère, page 153

et Graisses de lubrification, page 244).

Pour des évaluations spécifiques d’applications

fonctionnant au-dessus de la vitesse de

référence (thermique), veuillez contacter le

service Applications Techniques SKF. En règle

général, la vitesse limite du roulement doit être

respectée même dans des conditions de frottement

et de refroidissement optimales.

Vitesse limite

La vitesse limite (mécanique) est déterminée

par des critères dont font partie la stabilité de

forme ou la résistance de la cage, la lubrification

des surfaces de guidage de la cage, les forces

centrifuges et giratoires qui agissent sur les éléments

roulants, la précision du palier et d’autres

facteurs limiteurs de vitesse, tels que les joints

et le lubrifiant pour les roulements étanches.

L’expérience indique que, même dans des

conditions de charge et de frottement idéales, il

existe des vitesses maximales à ne pas dépasser

pour des raisons techniques ou économiques,

dans la mesure où maintenir les conditions de

fonctionnement stables implique des coûts

importants.

Les vitesses limites indiquées dans les

tableaux des produits sont valables pour les

roulements de base. Dans les cas où la vitesse

limite est supérieure à la vitesse de référence,

des températures considérablement plus élevées

que la valeur de référence peuvent apparaître.

Dans ces conditions, des mesures appropriées

peuvent être nécessaires († Vitesses

supérieures à la vitesse de référence, page 125).

Si ces mesures ne sont pas adéquates, le jeu

interne du roulement et la précision des portées

de l’arbre et du palier doivent être vérifiées et

adaptées aux conditions de fonctionnement difficiles

(† Tolérances pour le faux-rond radial

total, page 200).

La compatibilité des matériaux dans le montage

de roulements doit également être prise

en compte par rapport à la température et la

durée de service († Matériaux des roulements,

page 150 et Graisses de lubrification, page 244).

Lorsque la température de fonctionnement

à régime constant est supérieure à la valeur

maximale recommandée par la classe de stabilisation

du matériau du roulement, c’est-à-dire

120 °C pour la classe SN († Influence de la

température de fonctionnement, page 82), un

roulement de classe de stabilisation supérieure

peut être requis pour maintenir la contrainte

de montage et le jeu interne du roulement.

Pour la lubrification à la graisse, d’autres facteurs

doivent être pris en compte, tels que la

lubrification des surfaces de guidage de la cage

et la consistance de la graisse à la température

de fonctionnement († Lubrification à la graisse,

page 242).

Certains roulements à billes ouverts présentent

un très faible frottement et les vitesses

de référence indiquées peuvent être supérieures

aux vitesses limites. La vitesse de référence

ajustée doit donc être calculée et comparée à la

vitesse limite. La plus faible des deux valeurs

doit être utilisée.

Pour fonctionner correctement, en particulier

à vitesses élevées, les roulements doivent être

soumis à une certaine charge minimale. Pour

des détails sur la charge minimale requise,

reportez-vous à Charges dans le chapitre sur le

produit concerné.

Dans certains cas spéciaux, par exemple pour

certains roulements à rouleaux cylindriques, le

choix d’une autre cage peut permettre de faire

tourner les roulements à des vitesses supérieures

à la vitesse limite pour le modèle standard

indiquée dans les tableaux († Vitesse

admissible, tableau 9, page 600).

En général, si la vitesse limite ne peut

répondre aux exigences de l’application, il peut

être nécessaire de modifier le roulement,

126

Cas spéciaux

le système de lubrification ou l’application. Les

modifications peuvent être, entre autres, l’amélioration

de la précision de rotation du roulement

ou de la dissipation de chaleur ou le changement

de matériaux des cages, du lubrifiant ou

de la méthode de lubrification.

Dans ce cas, contactez le service Applications

Techniques SKF.

accélérations et décélérations dépendent de

la masse des éléments roulants et de la cage,

du type et de la quantité de lubrifiant, du jeu

de fonctionnement et des charges agissant sur

le roulement.

Cas spéciaux

Dans certaines applications, les limites de

vitesse sont moins importantes selon d’autres

critères.

Vitesses lentes

À des vitesses très lentes, il est très difficile pour

un film lubrifiant élasto-hydrodynamique de se

former dans les zones de contact entre les éléments

roulants et les pistes. Dans ces applications,

des lubrifiants contenant des additifs EP

doivent être envisagés († Lubrification à la

graisse, page 242). Une autre possibilité est

d’utiliser des roulements Solid Oil († page 1185).

D

Mouvements oscillants

Avec ce type de mouvement, le sens de rotation

change avant que le roulement n’ait réalisé un

tour complet. La vitesse de rotation est nulle au

point où le sens de rotation est inversé et un film

lubrifiant hydrodynamique complet est impossible

à maintenir. Par conséquent, SKF recommande

d’utiliser un lubrifiant contenant un

additif EP efficace pour maintenir un film lubrifiant

capable de supporter les charges appliquées.

Les roulements hybrides († page 1219)

offrent de bonnes performances en cas de lubrification

insuffisante et permettent donc d’obtenir

des résultats satisfaisants dans des applications

où se produisent des accélérations rapides,

des décélérations et des inversions de charge

(changements directionnels).

En général, il est impossible d’indiquer une

limite ou une valeur nominale pour la vitesse

des mouvements oscillants, car la limite supérieure

n’est pas déterminée par l’équilibre thermique

mais par les forces d’inertie qui apparaissent.

À chaque inversion, l’inertie risque

de faire glisser les éléments roulants sur une

courte distance et de gripper les pistes. Les

127

Vitesses

Génération de vibrations

à vitesses élevées

Lorsque les roulements fonctionnent à des

vitesses élevées, de hautes fréquences de rotation

excessive sont générées dans le roulement

et un bruit aigu peut apparaître. Ce qui est perçu

comme un « bruit de roulement » est en fait

l’effet audible des vibrations générées par le

roulement et transmises par l’intermédiaire de

la structure adjacente. La structure adjacente

contribue également à l’atténuation ou l’amplification

des caractéristiques sonores du montage.

Pour résoudre les problèmes de bruits dans des

applications de roulements à vitesses élevées, il

est utile de prendre en considération les aspect

supplémentaires suivants.

Excitation due à la variation du nombre

d’éléments roulants chargés

Lorsqu’une charge radiale est appliquée à un

roulement, le nombre d’éléments roulants supportant

la charge varie légèrement pendant le

fonctionnement, alternant entre 2–3–2–3. Ceci

génère un déplacement dans la direction de la

charge. Les vibrations qui résultent sont impossibles

à éviter, mais peuvent être réduites grâce

à l’application d’une précharge axiale pour charger

tous les éléments roulants. Toutefois, ceci

n’est pas possible pour les roulements à rouleaux

cylindriques, à aiguilles et à rouleaux

toroïdaux CARB et n’est pas recommandé pour

les roulements à deux rangées.

problèmes de bruits des roulements dans une

application.

Influence du roulement sur le niveau

de vibrations de l’application

Dans de nombreuses applications, la rigidité du

roulement est du même ordre que celle de la

structure adjacente. Ceci permet de réduire les

vibrations dans une application en remplaçant

le roulement ou en réglant la précharge ou le jeu

dans le montage de roulements. Les vibrations

peuvent être réduites de trois manières :

• Élimination des vibrations d’excitation critiques

de l’application.

• Minimisation des vibrations d’excitation critiques

entre le composant excitant et les

composants de résonance.

• Modification de la rigidité de la structure pour

changer la fréquence critique.

Précision des éléments associés

Dans le cas d’un ajustement serré, la bague du

roulement prend la forme de la portée de l’arbre

ou du logement dans le palier. Des déviations de

forme peuvent être sources de vibrations lors du

fonctionnement. Il est donc important d’usiner

les portées et logements selon les tolérances

requises († Tolérances pour le faux-rond radial

total, page 200).

La présence de dommages locaux ou d’indentations

sur les pistes causés par des polluants

solides réduit également la précision de la

microgéométrie des pistes et augmente les

vibrations dans le roulement. Un haut degré de

propreté du lubrifiant et une protection contre

les polluants solides peuvent aider à réduire les

128

Génération de vibrations à vitesses élevées

D

129

Notions spécifiques

sur les roulements

Dimensions ....................... 132

Dimensions des arrondis ............. 132

Tolérances ....................... 132

Symboles des tolérances ............. 132

Identification des séries de diamètres ... 132

Tableaux de tolérances .............. 133

Dimensions limites des arrondis ....... 133

Exemple ........................ 133

Jeu interne du roulement ........... 149

Matériaux pour roulements ......... 150

Matériaux pour bagues de roulement

et éléments roulants ................ 151

Aciers pour trempe à cœur ......... 151

Aciers pour trempe par induction .... 151

Aciers de cémentation ............. 151

Aciers inoxydables ................ 151

Aciers résistants aux températures

élevées ......................... 151

Céramique ...................... 152

Matériaux des cages ................ 152

Cages embouties en métal ......... 152

Cages usinées en métal

(cages massives) ................. 152

Cages en polymère ............... 153

Cages en d’autres matériaux ........ 155

Matériaux des joints ................ 155

Caoutchouc acrylonitrile-butadiène .. 155

Caoutchouc acrylonitrile-butadiène

hydrogéné ...................... 156

Élastomère fluorocarboné ......... 156

Attention ....................... 156

Consignes de sécurité pour

l’élastomère fluorocarboné et le

polytétrafluoréthylène ............. 156

Polyuréthane .................... 157

Lubrifiants ........................ 157

Revêtements ...................... 157

E

131

Notions spécifiques sur les roulements

Dimensions

Pour obtenir des informations sur les principales

dimensions d’un roulement, reportez-vous à

Dimensions d’encombrement († page 40).

Dimensions des arrondis

Les valeurs minimales pour les dimensions des

arrondis († fig. 1) dans le sens radial (r 1 , r 3 )

et dans le sens axial (r 2 , r 4 ) sont indiquées dans

les tableaux des produits. Ces valeurs sont

conformes aux plans généraux listés dans les

normes suivantes :

• ISO 15, ISO 12043 et ISO 12044 pour les

roulements radiaux

• ISO 355 pour les roulements radiaux à rouleaux

coniques

• ISO 104 pour les butées

Les limites maximales de dimensions des arrondis,

importantes pour le dimensionnement des

rayons de congés, sont conformes à ISO 582

(† Tolérances).

Tolérances

La précision dimensionnelle et de rotation des

roulements a été normalisée au niveau international.

En plus des tolérances normales, les

normes ISO couvrent également des tolérances

plus étroites, telles que :

• la classe de tolérances 6, correspondant

à la classe de tolérances SKF P6

• la classe de tolérances 5, correspondant

à la classe de tolérances SKF P5

Pour les applications spéciales telles que les

broches de machines-outils, SKF fabrique également

des roulements de précision supérieure.

Cela inclut les classes de tolérances P4, P4A,

PA9A, SP et UP. Pour en savoir plus, reportezvous

à Roulements de Super Précision (†

skf.com/super-precision).

Pour des informations sur les tolérances

de chaque type de roulement, reportez-vous

à Tolérances dans le chapitre sur le produit en

question. Les roulements présentant une précision

supérieure à Normale sont généralement

identifiés par un suffixe de désignation indiquant

la classe de tolérances.

Symboles des tolérances

Les symboles des tolérances et leurs définitions

sont présentés dans le tableau 1 († page 134).

Fig. 1

Identification des séries de diamètres

Les tolérances de variation des diamètres d’alésage

et extérieur V dp et V Dp pour les roulements en

cotes métriques († tableaux 3 à 5, pages 137

à 139 – à l’exception des roulements à rouleaux

coniques) ne sont pas universellement valables

pour toutes les séries de diamètres. Pour déterminer

la série de diamètres d’un roulement radial,

reportez-vous au tableau 2 († page 136).

r 1 , r 3

r 2 , r 4

132

Tolérances

Tableaux de tolérances

Les tolérances effectives sont indiquées dans les

tableaux mentionnés ci-après :

• Tolérances normales pour les roulements

radiaux, à l’exception des roulements à rouleaux

coniques († tableau 3, page 137)

• Tolérances de classe P6 pour les roulements






• Tolérances normales et de classe CL7C pour

les roulements à rouleaux coniques en cotes

métriques († tableau 6, page 140)

• Tolérances de classe CLN pour les roulements

à rouleaux coniques en cotes métriques

(† tableau 7, page 141)




• Tolérances pour les roulements à rouleaux

coniques en cotes pouces († tableau 9,

page 143)

• Tolérances pour les butées († tableau 10,

page 144)

• Tolérances normales et de classes P6 et P5

pour alésage conique, conicité 1:12


• Tolérances normales pour alésage conique,

conicité 1:30 († tableau 12, page 146)

Lorsqu’elles sont normalisées, les valeurs

sont conformes à ISO 492, ISO 199 et

ANSI/ABMA Std 19.2.

• dimensions limites des arrondis pour les roulements

radiaux à rouleaux coniques en cotes

métriques († tableau 14, page 147)

• dimensions limites des arrondis pour les roulements

à rouleaux coniques en cotes pouces


Les limites pour les roulements en cotes

métriques sont conformes à ISO 582. Les

limites pour les roulements à rouleaux coniques

en cotes pouces, qui diffèrent considérablement

de celles pour les roulements en cotes

métriques, sont décrites dans la norme

ANSI/ABMA 19.2, mais ne sont pas normalisées.

Exemple

Quelle est la plus grande valeur radiale (r 1 max )

pour l’arrondi d’un roulement rigide à billes

6211 ? Selon le tableau des produits

(† page 328), r 1 min = 1,5 mm et d = 55 mm.

Selon le tableau 13 († page 147) avec

r s min = 1,5 mm et d < 120 mm, la valeur radiale

la plus grande r 1 max = 2,3 mm.

Fig. 2

E

Dimensions limites des arrondis

Pour éviter un dimensionnement incorrect des

congés sur les pièces adjacentes aux roulements

et pour faciliter le calcul des systèmes de fixation

des roulements par segments d’arrêt, les

valeurs maximales des arrondis († fig. 2) correspondant

aux dimensions minimales données

(† tableaux des produits) se trouvent dans

les tableaux suivants :

r 1 min

r 3 min

r 1 max

r 3 max

• dimensions limites des arrondis pour roulements

radiaux et butées en cotes métriques,

à l’exception des roulements à rouleaux


r 2 max

r 4 max

r 2 min

r 4 min

133


Tableau 1


Symbole des

tolérances

Définition

Diamètre d’alésage

d

d s

d mp

Diamètre d’alésage nominal

Diamètre d’alésage isolé

1 Diamètre d’alésage moyen ; moyenne arithmétique entre le plus grand et le plus petit des diamètres

d’alésage isolés dans un plan

2 Diamètre moyen côté petit diamètre d’un alésage conique ; moyenne arithmétique entre le plus grand

et le plus petit des diamètres isolés

D ds Écart du diamètre d’alésage isolé par rapport au diamètre d’alésage nominal (D ds = d s – d)

D dmp Écart du diamètre d’alésage moyen par rapport au diamètre nominal (D dmp = d mp – d)

V dp

V dmp

d 1

d 1mp

D d1mp

Variation de diamètre d’alésage ; différence entre le plus grand et le plus petit des diamètres d’alésage

isolés dans un plan

Variation de diamètre d’alésage moyen ; différence entre le plus grand et le plus petit des diamètres

d’alésage moyens

Diamètre nominal côté grand diamètre d’un alésage conique

Diamètre moyen côté grand diamètre d’un alésage conique ; moyenne arithmétique entre le plus grand

et le plus petit des diamètres d’alésage isolés

Différence entre le diamètre d’alésage moyen côté grand diamètre d’un alésage conique et le diamètre nominal

(D d1mp = d 1mp – d 1 )


D

D s

D mp

Diamètre extérieur nominal

Diamètre extérieur isolé

Diamètre extérieur moyen ; moyenne arithmétique entre le plus grand et le plus petit des diamètres

extérieurs isolés dans un plan

D Ds Écart du diamètre extérieur isolé par rapport au diamètre nominal (D Ds = D s – D)

D Dmp Écart du diamètre extérieur moyen par rapport au diamètre nominal (D Dmp = D mp – D)

V Dp

V Dmp

Variation du diamètre extérieur ; différence entre le plus grand et le plus petit des diamètres extérieurs

isolés dans un plan

Variation du diamètre extérieur moyen ; différence entre le plus grand et le plus petit des diamètres

extérieurs moyens

Limites des valeurs d’arrondis

r s

r s min

r 1 , r 3

r 2 , r 4

Dimension d’arrondi isolé

Plus petite dimension d’arrondi isolé de r s , r 1 , r 2 , r 3 , r 4 …

Dimensions d’arrondi dans le sens radial

Dimensions d’arrondi dans le sens axial

134

Tolérances

Tableau 1 (suite)


Symbole des

tolérances

Définition

Largeur ou hauteur

B, C Largeur nominale d’une bague intérieure et d’une bague extérieure, respectivement

B s, C s

B 1s, C 1s

D Bs , D Cs

V Bs , V Cs

T

T 1

T 2

T 3

T 4

D Ts

D T1s

D T2s

D T3s

D T4s

Largeur isolée d’une bague intérieure et d’une bague extérieure, respectivement

Largeur isolée d’une bague intérieure et d’une bague extérieure, respectivement, d’un roulement

spécialement fabriqué pour un montage apparié 1)

Écart d’une largeur isolée de bague intérieure ou de bague extérieure par rapport à la largeur nominale

(D Bs = B s – B; D Cs = C s – C; D B1s = B 1s – B 1 ; D C1s = C 1s – C 1 )

Variation de largeur de bague ; différence entre la plus grande et la plus petite des largeurs isolées

d’une bague intérieure et d’une bague extérieure, respectivement

1 Largeur nominale (largeur d’appui) d’un roulement à rouleaux coniques ; distance entre la face

d’appui de la bague intérieure (cône) et de celle de la bague extérieure (cuvette)

2 Hauteur nominale H d’une butée à simple effet (sauf butée à rotule sur rouleaux † T 4 )

1 Largeur nominale d’un ensemble cône et cuvette étalon dans un roulement à rouleaux coniques

2 Hauteur nominale H 1 d’une butée à billes à simple effet avec contreplaque

1 Largeur nominale d’un ensemble cuvette et cône étalon dans un roulement à rouleaux coniques

2 Hauteur nominale H d’une butée à double effet

Hauteur nominale H 1 d’une butée à billes à double effet avec contreplaques

Hauteur nominale H d’une butée à rotule sur rouleaux

1 Écart de la largeur isolée effective d’un roulement à rouleaux coniques par rapport à la largeur nominale

2 Écart de hauteur d’une butée à simple effet par rapport à la hauteur nominale

(sauf butée à rotule sur rouleaux † D T4s )

1 Écart d’une largeur isolée effective d’un cône par rapport à la largeur nominale

2 Écart de hauteur d’une butée à billes à simple effet avec contreplaque par rapport à la hauteur nominale

1 Écart d’une largeur isolée effective d’une cuvette par rapport à la largeur nominale

2 Écart de hauteur d’une butée à double effet par rapport à la hauteur nominale

Écart de hauteur d’une butée à billes à double effet avec contreplaque par rapport à la hauteur nominale

Écart de hauteur d’une butée à rotule sur rouleaux par rapport à la hauteur nominale

E

Précision de rotation

K ia , K ea

S d

S D

S ia , S ea

S i , S e

Faux-rond radial de la bague intérieure et la bague extérieure, respectivement, d’un roulement assemblé

Faux-rond axial de la face de référence de la bague intérieure par rapport à l’alésage

Erreur d’orthogonalité ; erreur d’orthogonalité de la surface cylindrique extérieure par rapport à la face

latérale de la bague extérieure

Faux-rond axial de la bague intérieure et la bague extérieure, respectivement, d’un roulement assemblé

Variation d’épaisseur mesurée entre le milieu de la piste de roulement et la face de référence d’une

rondelle-arbre et d’une rondelle-logement, respectivement (faux-rond axial)

1) Non valable pour des roulements à billes à contact oblique à appariement universel.

135


Tableau 2

Série de diamètres (roulements radiaux)

Type de roulement


7, 8, 9 0, 1 2, 3, 4

Roulements rigides à billes 1) 617, 618, 619 60 2, 3

627, 628 160, 161 42, 43

637, 638, 639 630 62, 63, 64, 622, 623

Roulements à billes à contact oblique 70 32, 33

72, 73

QJ 2, QJ 3

Roulements à rotule sur billes 2) 139 10, 130 12, 13, 112

22, 23

Roulements à rouleaux cylindriques NU 10, 20 NU 2, 3, 4, 12, 22, 23

NJ 10 NJ 2, 3, 4, 22, 23

NUP 2, 3, 22, 23

N 2, 3

Roulements à aiguilles NA 48, 49, 69

Roulement à rouleaux cylindriques

à éléments jointifs

NCF 18, 19, 28, 29 NCF 30 NCF 22

NNC 48, 49 NNF 50 NJG 23

NNCF 48, 49 NNCF 50

NNCL 48, 49

Roulements à rotule sur rouleaux 238, 239 230, 231 222, 232

248, 249 240, 241 213, 223

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB C 39, 49, 59, 69 C 30, 31 C 22, 23

C 40, 41 C 32

1) Les roulements 604, 607, 608, 609 appartiennent à la série de diamètres 0,

les roulements 623, 624, 625, 626, 627, 628 et 629 à la série 2

et les roulements 634, 635 et 638 à la série 3

2) Le roulement 108 appartient à la série de diamètres 0,

les roulements 126, 127 et 129 à la série 2

et le roulement 135 à la série 3

136

Tolérances

Tableau 3

Tolérances normales pour roulements radiaux, sauf roulements à rouleaux coniques

Bague intérieure

d D 1) dmp V dp V dmp D Bs D B1s V Bs K ia


7, 8, 9 0, 1 2, 3, 4

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max. sup. inf. sup. inf. max. max.

mm µm µm µm µm µm µm µm

– 2,5 0 –8 10 8 6 6 0 –40 – – 12 10

2,5 10 0 –8 10 8 6 6 0 –120 0 –250 15 10

10 18 0 –8 10 8 6 6 0 –120 0 –250 20 10

18 30 0 –10 13 10 8 8 0 –120 0 –250 20 13

30 50 0 –12 15 12 9 9 0 –120 0 –250 20 15

50 80 0 –15 19 19 11 11 0 –150 0 –380 25 20

80 120 0 –20 25 25 15 15 0 –200 0 –380 25 25

120 180 0 –25 31 31 19 19 0 –250 0 –500 30 30

180 250 0 –30 38 38 23 23 0 –300 0 –500 30 40

250 315 0 –35 44 44 26 26 0 –350 0 –500 35 50

315 400 0 –40 50 50 30 30 0 –400 0 –630 40 60

400 500 0 –45 56 56 34 34 0 –450 0 –630 50 65

500 630 0 –50 63 63 38 38 0 –500 0 –800 60 70

630 800 0 –75 – – – – 0 –750 – – 70 80

800 1 000 0 –100 – – – – 0 –1 000 – – 80 90

1 000 1 250 0 –125 – – – – 0 –1 250 – – 100 100

1 250 1 600 0 –160 – – – – 0 –1 600 – – 120 120

1 600 2 000 0 –200 – – – – 0 –2 000 – – 140 140

Bague extérieure

E

D D Dmp V 2) Dp V 2) Dmp D Cs , D C1s , V Cs K ea

Série de diamètres Roulements avec

7, 8, 9 0, 1 2, 3, 4 dispositif d’étanchéité 3)

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max. max. max.

mm µm µm µm µm µm

2,5 18 0 –8 10 8 6 10 6 Valeurs identiques 15

18 30 0 –9 12 9 7 12 7 à celles de la bague 15

30 50 0 –11 14 11 8 16 8 intérieure du même 20

roulement.

50 80 0 –13 16 13 10 20 10 25

80 120 0 –15 19 19 11 26 11 35

120 150 0 –18 23 23 14 30 14 40

150 180 0 –25 31 31 19 38 19 45

180 250 0 –30 38 38 23 – 23 50

250 315 0 –35 44 44 26 – 26 60

315 400 0 –40 50 50 30 – 30 70

400 500 0 –45 56 56 34 – 34 80

500 630 0 –50 63 63 38 – 38 100

630 800 0 –75 94 94 55 – 55 120

800 1 000 0 –100 125 125 75 – 75 140

1 000 1 250 0 –125 – – – – – 160

1 250 1 600 0 –160 – – – – – 190

1 600 2 000 0 –200 – – – – – 220

2 000 2 500 0 –250 – – – – – 250

1) Tolérances des alésages coniques († tableau 11, page 145 et tableau 12, page 146).

2) Valable pour les roulements avant montage avec les segments d’arrêt retirés.

3) Valable uniquement pour les roulements des séries de diamètres 2 et 3.

137


Tableau 4

Tolérances de classe P6 pour roulements radiaux, sauf roulements à rouleaux coniques

Bague intérieure

d D 1) dmp V dp V dmp D Bs D B1s V Bs K ia


7, 8, 9 0, 1 2, 3, 4

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max. sup. inf. sup. inf. max. max.


– 2,5 0 –7 9 7 5 5 0 –40 – – 12 5

2,5 10 0 –7 9 7 5 5 0 –120 0 –250 15 6

10 18 0 –7 9 7 5 5 0 –120 0 –250 20 7

18 30 0 –8 10 8 6 6 0 –120 0 –250 20 8

30 50 0 –10 13 10 8 8 0 –120 0 –250 20 10

50 80 0 –12 15 15 9 9 0 –150 0 –380 25 10

80 120 0 –15 19 19 11 11 0 –200 0 –380 25 13

120 180 0 –18 23 23 14 14 0 –250 0 –500 30 18

180 250 0 –22 28 28 17 17 0 –300 0 –500 30 20

250 315 0 –25 31 31 19 19 0 –350 0 –500 35 25

315 400 0 –30 38 38 23 23 0 –400 0 –630 40 30

400 500 0 –35 44 44 26 26 0 –450 0 –630 45 35

500 630 0 –40 50 50 30 30 0 –500 0 –800 50 40

630 800 0 –50 – – – – 0 –750 – – 55 45

800 1 000 0 –60 – – – – 0 –1 000 – – 60 50

1 000 1 250 0 –75 – – – – 0 –1 250 – – 70 60

1 250 1 600 0 –90 – – – – 0 –1 600 – – 70 70

1 600 2 000 0 –115 – – – – 0 –2 000 – – 80 80

Bague extérieure

D D Dmp V Dp V 2) Dmp D Cs , D C1s , V Cs K ea

Série de diamètres Roulements avec

7, 8, 9 0, 1 2, 3, 4 dispositif d’étanchéité 3)

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max. max. max.


2,5 18 0 –7 9 7 5 9 5 Valeurs identiques 8

18 30 0 –8 10 8 6 10 6 à celles de la bague 9

30 50 0 –9 11 9 7 13 7 intérieure du même 10

roulement.

50 80 0 –11 14 11 8 16 8 13

80 120 0 –13 16 16 10 20 10 18

120 150 0 –15 19 19 11 25 11 20

150 180 0 –18 23 23 14 30 14 23

180 250 0 –20 25 25 15 – 15 25

250 315 0 –25 31 31 19 – 19 30

315 400 0 –28 35 35 21 – 21 35

400 500 0 –33 41 41 25 – 25 40

500 630 0 –38 48 48 29 – 29 50

630 800 0 –45 56 56 34 – 34 60

800 1 000 0 –60 75 75 45 – 45 75

1 000 1 250 0 –75 – – – – – 85

1 250 1 600 0 –90 – – – – – 100

1 600 2 000 0 –115 – – – – – 100

2 000 2 500 0 –135 – – – – – 120

1) Tolérances pour les alésages coniques († tableau 11, page 145).

2) Valable pour les roulements avant montage avec les segments d’arrêt retirés.

3) Valable uniquement pour les roulements des séries de diamètres 0, 1, 2 et 3.

138

Tolérances

Tableau 5

Tolérances de classe P5 pour roulements radiaux, sauf roulements à rouleaux coniques

Bague intérieure

d D dmp V dp V dmp D Bs D B1s V Bs K ia S d S 1) ia


7, 8, 9 0, 1, 2, 3, 4

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. sup. inf. sup. inf. max. max. max. max.

mm µm µm µm µm µm µm µm µm µm

– 2,5 0 –5 5 4 3 0 –40 0 –250 5 4 7 7

2,5 10 0 –5 5 4 3 0 –40 0 –250 5 4 7 7

10 18 0 –5 5 4 3 0 –80 0 –250 5 4 7 7

18 30 0 –6 6 5 3 0 –120 0 –250 5 4 8 8

30 50 0 –8 8 6 4 0 –120 0 –250 5 5 8 8

50 80 0 –9 9 7 5 0 –150 0 –250 6 5 8 8

80 120 0 –10 10 8 5 0 –200 0 –380 7 6 9 9

120 180 0 –13 13 10 7 0 –250 0 –380 8 8 10 10

180 250 0 –15 15 12 8 0 –300 0 –500 10 10 11 13

250 315 0 –18 18 14 9 0 –350 0 –500 13 13 13 15

315 400 0 –23 23 18 1 0 –400 0 –630 15 15 15 20

400 500 0 –28 28 21 1 0 –450 0 –630 18 17 18 23

500 630 0 –35 35 26 1 0 –500 0 –800 20 19 20 25

630 800 0 –45 – – – 0 –750 – – 26 22 26 30

800 1 000 0 –60 – – – 0 –1 000 – – 32 26 32 30

1 000 1 250 0 –75 – – – 0 –1 250 – – 38 30 38 30

1 250 1 600 0 –90 – – – 0 –1 600 – – 45 35 45 30

1 600 2 000 0 –115 – – – 0 –2 000 – – 55 40 55 30

Bague extérieure

E

D D Dmp V Dp V 2) Dmp D Cs , D C1s V Cs K ea S D S 1) ea


7, 8, 9 0, 1, 2, 3, 4

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max. max. max. max.


2,5 18 0 –5 5 4 3 Valeurs identiques à celles 5 5 8 8

18 30 0 –6 6 5 3 de la bague intérieure du 5 6 8 8

30 50 0 –7 7 5 4 même roulement.

5 7 8 8

50 80 0 –9 9 7 5 6 8 8 10

80 120 0 –10 10 8 5 8 10 9 11

120 150 0 –11 11 8 6 8 11 10 13

150 180 0 –13 13 10 7 8 13 10 14

180 250 0 –15 15 11 8 10 15 11 15

250 315 0 –18 18 14 9 11 18 13 18

315 400 0 –20 20 15 10 13 20 13 20

400 500 0 –23 23 17 12 15 23 15 23

500 630 0 –28 28 21 14 18 25 18 25

630 800 0 –35 35 26 18 20 30 20 30

800 1 000 0 –50 50 29 25 25 35 25 35

1 000 1 250 0 –63 – – – 30 40 30 45

1 250 1 600 0 –80 – – – 35 45 35 55

1 600 2 000 0 –100 – – – 38 55 40 55

2 000 2 500 0 –125 – – – 45 65 50 55

1) Valable uniquement pour les roulements rigides à billes et les roulements à billes à contact oblique.

2) Non valable pour les roulements avec dispositif d’étanchéité.

139


Tableau 6

Tolérances normales et de classe CL7C pour roulements à rouleaux coniques en cotes métriques

Bague intérieure, largeur de roulement et largeurs de bagues

d D dmp V dp V dmp D Bs K ia D Ts D T1s D T2s

Classes de tolérances

Normale CL7C

sup. à incl. sup. inf. max. max. sup. inf. max. max. sup. inf. sup. inf. sup. inf.

mm µm µm µm µm µm µm µm µm

10 18 0 –12 12 9 0 –120 15 7 +200 0 +100 0 +100 0

18 30 0 –12 12 9 0 –120 18 8 +200 0 +100 0 +100 0

30 50 0 –12 12 9 0 –120 20 10 +200 0 +100 0 +100 0

50 80 0 –15 15 11 0 –150 25 10 +200 0 +100 0 +100 0

80 120 0 –20 20 15 0 –200 30 13 +200 –200 +100 –100 +100 –100

120 180 0 –25 25 19 0 –250 35 – +350 –250 +150 –150 +200 –100

180 250 0 –30 30 23 0 –300 50 – +350 –250 +150 –150 +200 –100

250 315 0 –35 35 26 0 –350 60 – +350 –250 +150 –150 +200 –100

315 400 0 –40 40 30 0 –400 70 – +400 –400 +200 –200 +200 –200

Bague extérieure

D D Dmp V Dp V Dmp D Cs K ea


Normale CL7C

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max.

mm µm µm µm µm

18 30 0 –12 12 9 Valeurs 18 9

30 50 0 –14 14 11 identiques 20 10

50 80 0 –16 16 12 à celles de 25 13

80 120 0 –18 18 14

la bague

intérieure 35 18

120 150 0 –20 20 15 du même 40 20

150 180 0 –25 25 19 roulement. 45 23

180 250 0 –30 30 23 50 –

250 315 0 –35 35 26 60 –

315 400 0 –40 40 30 70 –

400 500 0 –45 45 34 80 –

500 630 0 –50 60 38 100 –

630 800 0 –75 80 55 120 –

140

Tolérances

Tableau 7

Classe de tolérances CLN pour roulements à rouleaux coniques en cotes métriques

Bague intérieure, largeur de roulement et largeurs de bagues

d D dmp V dp V dmp D Bs D Cs K ia D Ts D T1s D T2s

sup. à incl. sup. inf. max. max. sup. inf. sup. inf. max. sup. inf. sup. inf. sup. inf.

mm µm µm µm µm µm µm µm µm µm

10 18 0 –12 12 9 0 –50 0 –100 15 +100 0 +50 0 +50 0

18 30 0 –12 12 9 0 –50 0 –100 18 +100 0 +50 0 +50 0

30 50 0 –12 12 9 0 –50 0 –100 20 +100 0 +50 0 +50 0

50 80 0 –15 15 11 0 –50 0 –100 25 +100 0 +50 0 +50 0

80 120 0 –20 20 15 0 –50 0 –100 30 +100 0 +50 0 +50 0

120 180 0 –25 25 19 0 –50 0 –100 35 +150 0 +50 0 +100 0

180 250 0 –30 30 23 0 –50 0 –100 50 +150 0 +50 0 +100 0

250 315 0 –35 35 26 0 –50 0 –100 60 +200 0 +100 0 +100 0

315 400 0 –40 40 30 0 –50 0 –100 70 +200 0 +100 0 +100 0

Bague extérieure

D D Dmp V Dp V Dmp K ea

sup. à incl. sup. inf. max. max. max.

mm µm µm µm µm

18 30 0 –12 12 9 18

30 50 0 –14 14 11 20

50 80 0 –16 16 12 25

80 120 0 –18 18 14 35

120 150 0 –20 20 15 40

150 180 0 –25 25 19 45

E

180 250 0 –30 30 23 50

250 315 0 –35 35 26 60

315 400 0 –40 40 30 70

400 500 0 –45 45 34 80

500 630 0 –50 50 38 100

141


Tableau 8

Tolérances de classe P5 pour roulements à rouleaux coniques en cotes métriques

Largeur de la bague intérieure et du roulement

d D dmp V dp V dmp D Bs K ia V dp D Ts

sup. à incl. sup. inf. max. max. sup. inf. max. max. sup. inf.


10 18 0 –7 5 5 0 –200 5 7 +200 –200

18 30 0 –8 6 5 0 –200 5 8 +200 –200

30 50 0 –10 8 5 0 –240 6 8 +200 –200

50 80 0 –12 9 6 0 –300 7 8 +200 –200

80 120 0 –15 11 8 0 –400 8 9 +200 –200

120 180 0 –18 14 9 0 –500 11 10 +350 –250

180 250 0 –22 17 11 0 –600 13 11 +350 –250

250 315 0 –25 19 13 0 –700 16 13 +350 –250

315 400 0 –30 23 15 0 –800 19 15 +400 –400

Bague extérieure

D D Dmp V Dp V Dmp D Cs K ea S D

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max.


18 30 0 –8 6 5 Valeurs identiques 6 8

30 50 0 –9 7 5 à celles de la bague 7 8

50 80 0 –11 8 6 intérieure du même 8 8

roulement.

80 120 0 –13 10 7 10 9

120 150 0 –15 11 8 11 10

150 180 0 –18 14 9 13 10

180 250 0 –20 15 10 15 11

250 315 0 –25 19 13 18 13

315 400 0 –28 22 14 20 13

400 500 0 –33 25 17 23 15

500 630 0 –38 29 19 25 18

142

Tolérances

Tableau 9

Tolérances pour roulements à rouleaux coniques en cotes pouces

Bague intérieure

d

D ds


Normale, CL2 CL3, CL0

sup. à incl. sup. inf. sup. inf.

mm µm µm

– 76,2 +13 0 +13 0

76,2 101,6 +25 0 +13 0

101,6 266,7 +25 0 +13 0

266,7 304,8 +25 0 +13 0

304,8 609,6 +51 0 +25 0

609,6 914,4 +76 0 +38 0

Bague extérieure

D D Ds K ia , K ea , S ia , S ea



Normale, CL2 CL3, CL0 Normale CL2 CL3 CL0

sup. à incl. sup. inf. sup. inf. max. max. max. max.

mm µm µm µm

– 304,8 +25 0 +13 0 51 38 8 4

304,8 609,6 +51 0 +25 0 51 38 18 9

609,6 914,4 +76 0 +38 0 76 51 51 26

914,4 1 219,2 +102 0 +51 0 76 – 76 38

1 219,2 – +127 0 +76 0 76 – 76 –

E

Largeur d’appui de roulement à une rangée

d D D Ts


Normale CL2 CL3, CL0

sup. à incl. sup. à incl. sup. inf. sup. inf. sup. inf.

mm mm µm µm µm

– 101,6 – – +203 0 +203 0 +203 –203

101,6 266,7 – – +356 –254 +203 0 +203 –203

266,7 304,8 – – +356 –254 +203 0 +203 –203

304,8 609,6 – 508 +381 –381 +381 –381 +203 –203

304,8 609,6 508 – +381 –381 +381 –381 +381 –381

609,6 – – – +381 –381 – – +381 –381

143


Tableau 10

Tolérances pour butées

Diamètre Rondelle-arbre Rondelle-logement

nominal

Classes de tolérances Classes de tolérances Classes de tolérances

d, D

Normale, P6, P5 Normale P6 P5 Normale, P6, P5

D dmp V dp S 1) i S 1) i S 1) i D Dmp V Dp S e

sup. à incl. sup. inf. max. max. max. max. sup. inf. max. max.


– 18 0 –8 6 10 5 3 0 –11 8 Valeurs

18 30 0 –10 8 10 5 3 0 –13 10

30 50 0 –12 9 10 6 3 0 –16 12

50 80 0 –15 11 10 7 4 0 –19 14

80 120 0 –20 15 15 8 4 0 –22 17

120 180 0 –25 19 15 9 5 0 –25 19

180 250 0 –30 23 20 10 5 0 –30 23

250 315 0 –35 26 25 13 7 0 –35 26

315 400 0 –40 30 30 15 7 0 –40 30

400 500 0 –45 34 30 18 9 0 –45 34

500 630 0 –50 38 35 21 11 0 –50 38

630 800 0 –75 55 40 25 13 0 –75 55

800 1 000 0 –100 75 45 30 15 0 –100 75

1 000 1 250 0 –125 95 50 35 18 0 –125 95

1 250 1 600 0 –160 120 60 40 25 0 –160 120

1 600 2 000 0 –200 150 75 – – 0 –200 150

2 000 2 500 0 –250 190 90 – – 0 –250 190

identiques

à celles de la

rondelle-arbre

du même

roulement.

Hauteur du roulement

D D Ts D T1s D T2s D T3s D T4s

ISO SKF SKF Explorer

sup. à incl. sup. inf. sup. inf. sup. inf. sup. inf. sup. inf. sup. inf. sup. inf.


– 30 +20 –250 +100 –250 +150 –400 +300 –400 – – – – – –

30 50 +20 –250 +100 –250 +150 –400 +300 –400 – – – – – –

50 80 +20 –300 +100 –300 +150 –500 +300 –500 +20 –300 0 –125 0 –100

80 120 +25 –300 +150 –300 +200 –500 +400 –500 +25 –300 0 –150 0 –100

120 180 +25 –400 +150 –400 +200 –600 +400 –600 +25 –400 0 –175 0 –125

180 250 +30 –400 +150 –400 +250 –600 +500 –600 +30 –400 0 –200 0 –125

250 315 +40 –400 – – – – – – +40 –400 0 –225 0 –150

315 400 +40 –500 – – – – – – +40 –500 0 –300 0 –200

400 500 +50 –500 – – – – – – +50 –500 0 –420 – –

500 630 +60 –600 – – – – – – +60 –600 0 –500 – –

630 800 +70 –750 – – – – – – +70 –750 0 –630 – –

800 1 000 +80 –1 000 – – – – – – +80 –1 000 0 –800 – –

1 000 1 250 +100 –1 400 – – – – – – +100 –1 400 0 –1 000 – –

1 250 1 600 +120 –1 600 – – – – – – +120 –1 600 0 –1 200 – –

1) Ne s’applique pas aux butées à rotule sur rouleaux.

144

Tolérances

Tableau 11

Tolérances normales et de classes P6 et P5 pour alésages coniques, conicité 1:12

B

B

d 1

d

d 1 + D d1mp

d + D dmp

a

a

D d1mp – D dmp

2

Demi-angle de conicité 1:12

a = 2° 23© 9,4"

Plus grand diamètre théorique d 1

1

d 1 = d + — B

12

Diamètre d’alésage Classes de tolérances

Normale, P6, P5

P5

d D dmp V 1) dp D d1mp – D dmp D dmp V 1) dp D d1mp – D dmp

sup. à incl. sup. inf. max. sup. inf. sup. inf. max. sup. inf.

mm µm µm µm µm µm µm

E

18 30 +21 0 13 +21 0 +13 0 13 +13 0

30 50 +25 0 15 +25 0 +16 0 15 +16 0

50 80 +30 0 19 +30 0 +19 0 19 +19 0

80 120 +35 0 25 +35 0 +22 0 22 +22 0

120 180 +40 0 31 +40 0 +25 0 25 +25 0

180 250 +46 0 38 +46 0 +29 0 29 +29 0

250 315 +52 0 44 +52 0 +32 0 32 +32 0

315 400 +57 0 50 +57 0 +36 0 36 +36 0

400 500 +63 0 56 +63 0 +40 0 – +40 0

500 630 +70 0 70 +70 0 +44 0 – +44 0

630 800 +80 0 – +80 0 +50 0 – +50 0

800 1 000 +90 0 – +90 0 +56 0 – +56 0

1 000 1 250 +105 0 – +105 0 +66 0 – +66 0

1 250 1 600 +125 0 – +125 0 +78 0 – +78 0

1 600 2 000 +150 0 – +150 0 +92 0 – +92 0

1) Valable pour tout plan radial isolé de l’alésage.

145


Tableau 12

Tolérances normales pour alésages coniques, conicité 1:30

B

B

d 1

d

d 1 + D d1mp

d + D dmp

a

a

D d1mp – D dmp

2

Demi-angle de conicité 1:30

a = 0° 57© 17,4"

Diamètre théorique le plus grand d 1

1

d 1 = d + — B

30

Diamètre d’alésage Classe de tolérances

Normale

d D dmp V 1) dp D d1mp – D dmp

sup. à incl. sup. inf. max. sup. inf.

mm µm µm µm

– 80 +15 0 19 +30 0

80 120 +20 0 22 +35 0

120 180 +25 0 40 +40 0

180 250 +30 0 46 +46 0

250 315 +35 0 52 +52 0

315 400 +40 0 57 +57 0

400 500 +45 0 63 +63 0

500 630 +50 0 70 +70 0

630 800 +75 0 – +100 0

800 1 000 +100 0 – +100 0

1 000 1 250 +125 0 – +115 0

1 250 1 600 +160 0 – +125 0

1 600 2 000 +200 0 – +150 0

1) Valable pour tout plan radial isolé de l’alésage.

146

Tolérances

Tableau 13

Dimensions limites d’arrondis pour roulements radiaux

et butées en cotes métriques, à l’exception des roulements

à rouleaux coniques

Tableau 14

Dimensions limites d’arrondis pour roulements radiaux


Dimension

minimale

d’arrondi

isolé

Diamètre nominal

d’alésage du

roulement

Dimensions maximales

d’arrondis

Roulements Butées

radiaux

Dimension

minimale

d’arrondi

isolé

Diamètre nominal

extérieur/d’alésage

du roulement


d’arrondis

r s min d r 1, 3 r 2, 4 r 1, 2, 3, 4

sup. à incl. max. max. max.

mm mm mm

r s min d, D r 1, 3 r 2, 4

sup. à incl. max. max.

mm mm mm

0,05 – – 0,1 0,2 0,1

0,08 – – 0,16 0,3 0,16

0,1 – – 0,2 0,4 0,2

0,15 – – 0,3 0,6 0,3

0,2 – – 0,5 0,8 0,5

0,3 – 40 0,6 1 0,8

40 – 0,8 1 0,8

0,6 – 40 1 2 1,5

40 – 1,3 2 1,5

1 – 50 1,5 3 2,2

50 – 1,9 3 2,2

1,1 – 120 2 3,5 2,7

120 – 2,5 4 2,7

1,5 – 120 2,3 4 3,5

120 – 3 5 3,5

2 – 80 3 4,5 4

80 220 3,5 5 4

220 – 3,8 6 4

2,1 – 280 4 6,5 4,5

280 – 4,5 7 4,5

2,5 – 100 3,8 6 –

100 280 4,5 6 –

280 – 5 7 –

3 – 280 5 8 5,5

280 – 5,5 8 5,5

4 – – 6,5 9 6,5

5 – – 8 10 8

6 – – 10 13 10

7,5 – – 12,5 17 12,5

9,5 – – 15 19 15

12 – – 18 24 18

0,3 – 40 0,7 1,4

40 – 0,9 1,6

0,5 – 40 1,1 1,7

40 – 1,2 1,9

0,6 – 40 1,1 1,7

40 – 1,3 2

1 – 50 1,6 2,5

50 – 1,9 3

1,5 – 120 2,3 3

120 250 2,8 3,5

250 – 3,5 4

2 – 120 2,8 4

120 250 3,5 4,5

250 – 4 5

2,5 – 120 3,5 5

120 250 4 5,5

250 – 4,5 6

3 – 120 4 5,5

120 250 4,5 6,5

250 400 5 7

400 – 5,5 7,5

4 – 120 5 7

120 250 5,5 7,5

250 400 6 8

400 – 6,5 8,5

5 – 180 6,5 8

180 – 7,5 9

6 – 180 7,5 10

180 – 9 11

E

147


Tableau 15

Dimensions limites d’arrondis pour roulements à rouleaux coniques en cotes pouces

Bague intérieure

Bague extérieure

Dimension

minimale

d’arrondi isolé

Diamètre d’alésage

nominal


d’arrondis


nominal


d’arrondis

r s min d r 1 r 2 D r 3 r 4

sup. à incl. sup. à incl. max. max. sup. à incl. max. max.

mm mm mm mm mm

0,6 1,4 – 101,6 r 1 min + 0,5 r 2 min + 1,3 – 168,3 r 3 min + 0,6 r 4 min + 1,2

101,6 254 r 1 min + 0,6 r 2 min + 1,8 168,3 266,7 r 3 min + 0,8 r 4 min + 1,4

254 – r 1 min + 0,9 r 2 min + 2 266,7 355,6 r 3 min + 1,7 r 4 min + 1,7

355,6 – r 3 min + 0,9 r 4 min + 2



254 – r 1 min + 2 r 2 min + 3 266,7 355,6 r 3 min + 1,7 r 4 min + 1,7

355,6 – r 3 min + 2 r 4 min + 3



254 400 r 1 min + 2 r 2 min + 4 266,7 355,6 r 3 min + 1,7 r 4 min + 1,7

400 – r 1 min + 2,5 r 2 min + 4,5 355,6 400 r 3 min + 2 r 4 min + 4

400 – r 3 min + 2,5 r 4 min + 4,5



254 – r 1 min + 2,5 r 2 min + 4 266,7 355,6 r 3 min + 1,7 r 4 min + 1,7

355,6 – r 3 min + 2,5 r 4 min + 4




355,6 – r 3 min + 3 r 4 min + 5



254 – r 1 min + 4,5 r 2 min + 6,5 266,7 355,6 r 3 min + 1,7 r 4 min + 1,7

355,6 – r 3 min + 4,5 r 4 min + 6,5



254 – r 1 min + 6,5 r 2 min + 9,5 266,7 355,6 r 3 min + 1,7 r 4 min + 1,7

355,6 – r 3 min + 6,5 r 4 min + 9,5

9,5 12 – 101,6 r 1 min + 0,5 r 2 min + 1,3 – 168,3 r 3 min + 0,6 r 4 min + 1,2



355,6 – r 3 min + 8 r 4 min + 11

148

Jeu interne de roulement

Jeu interne du roulement

On entend par jeu interne du roulement (†

fig. 3) le déplacement total relatif d’une bague

par rapport à l’autre dans le sens radial (jeu

radial interne) ou dans le sens axial (jeu axial

interne).

Il est nécessaire de distinguer le jeu interne

initial d’un roulement avant le montage et le jeu

de fonctionnement, applicable à un roulement

en rotation ayant atteint une température stable.

Dans pratiquement toutes les applications,

le jeu initial dans un roulement est supérieur

au jeu de fonctionnement. La différence correspond

à la réduction de jeu, due au serrage dans

les ajustements, combinée à la dilatation des

bagues et des éléments associés.

Un jeu interne suffisant dans un roulement

en rotation est extrêmement important pour

permettre un fonctionnement adéquat. En règle

générale, les roulements à billes doivent présenter

un jeu de fonctionnement ou une précharge

pratiquement nul. En revanche, les roulements

à rouleaux cylindriques, à aiguilles,

à rotule sur rouleaux et à rouleaux toroïdaux

CARB doivent toujours conserver en fonctionnement

un certain jeu (radial) résiduel, même très

faible. Ceci vaut également pour les roulements

à rouleaux coniques et les roulements à billes

à contact oblique. Cependant, dans les applications

où un haut degré de rigidité est requis,

des roulements à rouleaux coniques et des

roulements à billes à contact oblique peuvent

être montés avec une certaine précharge

(† Précharge des roulements, page 214).

E

Fig. 3

Jeu radial interne

Jeu axial interne

149


Le jeu interne initial dit Normal signifie que

le jeu de fonctionnement approprié peut être

obtenu si les ajustements recommandés sur

l’arbre et dans le palier sont réalisés pendant le

montage et que les conditions sont normales.

Lorsque les conditions de fonctionnement et

de montage s’écartent de la normale (par ex.

en cas de montage des deux bagues avec un

ajustement serré ou de grandes différences de

température), des roulements ayant un jeu

interne plus grand ou plus petit que le jeu Normal

sont nécessaires. SKF recommande alors de

vérifier le jeu (radial) résiduel dans le roulement

après le montage.

Les roulements ayant un jeu interne autre

que le jeu Normal sont identifiés par les suffixes

C1 à C5 († tableau 16).

Les valeurs de jeu pour les différents types de

roulements sont indiquées dans les chapitres

sur les produits concernés et sont valables pour

des roulements avant montage. Pour les roulements

à billes à contact oblique à une rangée

appariés (à appariement universel) et les roulements

à rouleaux coniques, les roulements à

billes à contact oblique à deux rangées et les

roulements à quatre points de contact, ce sont

les valeurs du jeu axial interne qui sont données

car ce dernier est plus important que le jeu radial

pour ces types de roulements.

Pour en savoir plus sur le jeu ou la précharge,

reportez-vous à Sélection du jeu interne ou de

la précharge († page 212).

Tableau 16

Matériaux pour roulements

Les performances et la fiabilité des roulements

sont déterminées en grande partie par les

matériaux de fabrication des composants des

roulements. Les bagues et les éléments roulants

doivent être conçus dans un matériau

assurant une dureté appropriée pour la capacité

de charge, une grande résistance à la fatigue

dans la zone de contact et quelles que soient les

conditions de lubrification, ainsi qu’une stabilité

dimensionnelle des composants du roulement.

Pour les cages, il faut prendre en compte le frottement,

les contraintes, les forces d’inertie et,

dans certains cas, l’action chimique de certains

additifs de lubrifiant, solvants et réfrigérants.

Outre ces considérations importantes, il existe

d’autres paramètres à ne pas négliger comme

l’humidité, les températures élevées, les chocs

ou la combinaison de tous ces facteurs.

Les roulements équipés de joints frottants

intégrés peuvent également avoir une influence

considérable sur les performances et la fiabilité

des roulements. Leurs matériaux doivent résister

à la chaleur, aux produits chimiques et à

l’oxydation. Les roulements équipés de dispositifs

d’étanchéité des deux côtés sont généralement

lubrifiés à vie. Pour des informations

détaillées sur la lubrification et les lubrifiants,

reportez-vous à Lubrification († page 239).

SKF possède les compétences et les installations

nécessaires pour fournir différents types

de matériaux, procédés et revêtements. Les

ingénieurs SKF sont donc à votre disposition

pour vous aider à choisir les roulements adaptés

à vos applications spécifiques.

Désignation supplémentaire pour le jeu interne

Suffixe

Jeu interne

C1

C2

CN

C3

C4

C5

Inférieur à C2

Inférieur à Normal

Normal, uniquement utilisé avec une lettre

supplémentaire pour identifier une plage de jeu

réduite ou déplacée

Supérieur à Normal

Supérieur à C3

Supérieur à C4

150


Matériaux pour bagues de roulement

et éléments roulants

Aciers pour trempe à cœur

L’acier pour trempe à cœur le plus courant est

un acier allié au carbone et au chrome contenant

approximativement 1 % de carbone et 1,5 % de

chrome, conformément à ISO 683-17.

Aujourd’hui, l’acier au carbone chromé est un

des aciers les plus anciens. Il a fait l’objet de

recherches approfondies en raison de la

demande croissante en termes d’augmentation

de la durée de service des roulements. La composition

de cet acier pour roulements permet

d’obtenir un équilibre parfait entre les exigences

en matière de fabrication et de performance.

Cet acier est normalement soumis à un traitement

thermique martensitique ou bainitique

pour obtenir une dureté comprise entre 58 et

65 HRC.

Au cours des dernières années, l’évolution

de ce procédé a permis de satisfaire à des spécifications

de propreté toujours plus strictes, ce

qui a considérablement amélioré la consistance

et la qualité de l’acier pour roulements SKF. La

réduction des inclusions d’oxygène et des inclusions

non métalliques nocives a amélioré de

façon significative les propriétés des aciers pour

roulements, à partir desquels sont fabriqués les

roulements SKF Explorer.

Aciers pour trempe par induction

La trempe superficielle par induction donne la

possibilité de tremper de façon sélective la piste

de roulement d’un composant, pendant que le

reste de la pièce n’est pas affecté par le procédé

de trempe. La qualité de l’acier et les procédés

de fabrication utilisés avant la trempe superficielle

par induction déterminent les propriétés

de la zone non trempée, ce qui permet ainsi

d’obtenir une combinaison de propriétés diverses

dans un même composant.

Il peut en résulter par exemple un roulement

de roue monté en applique (HBU), sur lequel les

propriétés de la collerette non trempée sont

conçues pour une résistance à la fatigue structurelle,

tandis que la piste de roulement est

conçue pour résister à la fatigue de contact par

roulement.

Aciers de cémentation

Les aciers alliés au nickel-chrome et au chromemanganèse

selon la norme ISO 683-17, avec

une teneur en carbone d’environ 0,15 %,sont les

aciers de cémentation les plus utilisés pour les

composants des roulements SKF.

Pour les applications avec ajustements serrés

soumis à de fortes tractions et des chocs importants,

SKF recommande d’utiliser des roulements

à bagues et/ou éléments roulants cémentés.

Aciers inoxydables

Les aciers inoxydables les plus fréquemment

utilisés pour les bagues et les éléments roulants

des roulements SKF sont les aciers à forte

teneur en chrome X65Cr14, conforme à la

norme ISO 683-17, et X105CrMo17, conforme

à la norme EN 10088-1.

Pour certaines applications, un revêtement

anticorrosion peut constituer une excellente

alternative à l’acier inoxydable. Pour en savoir

plus sur les autres revêtements, veuillez contacter


Aciers résistants aux températures élevées

Selon le type de roulement, la température de

fonctionnement maximale recommandée pour

les roulements en acier pour trempe à cœur

et trempe superficielle varie de 120 à 200 °C.

La température de fonctionnement maximale

est directement liée au processus de traitement

thermique.

Pour des températures de fonctionnement

allant jusqu’à 250 °C, un processus de traitement

thermique spécial (stabilisation) peut être

utilisé. Dans ce cas, toutefois, il faudra tenir

compte d’une réduction de la capacité de charge

du roulement.

Pour des roulements fonctionnant à des températures

élevées supérieures à 250 °C pendant

des périodes prolongées, il est recommandé

d’employer des aciers fortement alliés du type

80MoCrV42-16, fabriqués conformément à

ISO 683-17. Cet acier, qui conserve sa dureté,

permet aux roulements de présenter d’excellentes

performances même en cas de températures

extrêmes.

Pour en savoir plus sur les aciers pour températures

élevées, veuillez contacter le service


E

151


Céramique

La céramique la plus utilisée pour les bagues et

éléments roulants des roulements SKF est un

matériau de nitrure de silicium spécial roulement

conforme à ISO 26602. Elle est constituée

de grains de nitrure de silicium finement allongés

dans une matrice de phase vitreuse. Cette

céramique confère au roulement une combinaison

de propriétés avantageuses, telles qu’une

dureté élevée, une densité réduite, un faible

coefficient de dilatation thermique, une résistivité

électrique élevée, une constante diélectrique

faible et aucune réaction aux champs

magnétiques († tableau 17).

Matériaux des cages

Cages embouties en métal

Cages en tôle d’acier

La plupart des cages embouties en tôle d’acier

sont fabriquées en tôle d’acier laminée à chaud

à faible teneur en carbone conformément à

EN 10111. Ces cages légères présentent une

résistance relativement élevée et peuvent subir

un traitement de surface permettant de réduire

encore plus le frottement et l’usure.

Les cages embouties généralement employées

pour les roulements en acier inoxydable sont

fabriquées en acier inoxydable X5CrNi18-10

selon la norme EN 10088-1:1995.

Cages en laiton

Les cages embouties en laiton sont utilisées

pour quelques roulements de petites et moyennes

dimensions. Le laiton utilisé pour ces cages est

conforme à EN 1652. Dans des applications

telles que les compresseurs de réfrigération

utilisant de l’ammoniac, des fissures peuvent

apparaître sur la tôle en laiton et des cages

usinées (massives) en laiton ou en acier doivent

donc être utilisées.

Comparaison des propriétés matérielles de l’acier et du nitrure de silicium pour roulements

Propriétés matérielles Acier pour roulements Nitrure de silicium pour roulements

Tableau 17

Propriétés mécaniques

Densité [g/cm 3 ] 7,9 3,2

Dureté 700 HV10 1 600 HV10

Module d’élasticité [kN/mm 2 ] 210 310

Dilatation thermique [10 –6 /K] 12 3

Propriétés électriques (à 1 MHz)

Résistivité électrique [Wm] 0,4 ¥ 10 –6 10 12

(Conducteur)

(Isolant)

Rigidité diélectrique [kV/mm] – 15

Constante diélectrique relative – 8

152


Cages usinées en métal (cages massives)

Cages usinées en acier

Les cages usinées en acier sont généralement

fabriquées en acier de construction non allié

de type S355GT (St 52) conformément à

EN 10 025:1990 + A:1993. Afin d’améliorer le

glissement et la résistance à l’usure, certaines

cages usinées en acier sont soumises à un traitement

de surface.

Les cages usinées en acier sont utilisées pour

les roulements de grandes dimensions ou

lorsque les conditions d’application sont telles

qu’il y aurait un risque de fissuration, par réaction

chimique, avec le temps si l’on utilisait des

cages en laiton. Les cages en acier peuvent être

utilisées à des températures de fonctionnement

pouvant atteindre 300 °C. Elles ne sont pas

affectées par les lubrifiants à base d’huile minérale

ou de synthèse normalement utilisés pour

les roulements, ni par les solvants organiques

utilisés pour nettoyer les roulements.

Cages usinées en laiton

La plupart des cages en laiton sont usinées avec

un laiton de fonderie ou de corroyage CW612N

conformément à EN 1652. Elles sont insensibles

à la plupart des lubrifiants, y compris

aux huiles et graisses synthétiques, et peuvent

être nettoyées avec des solvants organiques

classiques. Les cages en laiton ne doivent pas

être utilisées à des températures supérieures

à 250 °C.

Cages en polymère

Polyamide 66

Le polyamide 66 (PA66) est employé pour la

plupart des cages moulées par injection. Ce

matériau, avec ou sans fibres de verre, se caractérise

par une combinaison avantageuse de

résistance et d’élasticité. Les propriétés mécaniques,

telles que la résistance et l’élasticité, des

matériaux polymérisés varient en fonction de la

température et subissent un vieillissement. Les

principaux facteurs qui contribuent à ce vieillissement

sont la température, le temps et l’agent

(le lubrifiant) auquel est exposé le polymère. Le

diagramme 1 montre le rapport entre ces facteurs

pour le PA66 renforcé de fibres de verre.

Il montre que l’augmentation de la température

et de l’agressivité du lubrifiant provoquent une

diminution de la durée de service de la cage.

Le diagramme 1

E

Durée de service des cages en polyamide 66 renforcé de fibre de verre

Durée de la cage [h]

100 000

Lubrifiants doux

Lubrifiants agressifs

10 000

1 000

100

50 100 150 200

(120) (210) (300)

Température du roulement

(390)

[°C]

153


Ainsi, l’utilisation des cages en polyamide

pour des applications spécifiques dépend des

conditions de fonctionnement et des exigences

de durée. La classification des lubrifiants en

« agressifs » ou « doux » fait référence à la

« température de fonctionnement admissible »

pour les cages en PA66 renforcé de fibre de

verre dans différents lubrifiants († tableau 18).

La température de fonctionnement admissible

indiquée dans le tableau 18 est définie comme

la température à laquelle la durée de la cage

peut être, à savoir au moins 10 000 heures de

fonctionnement.

Il existe des substances bien plus « agressives »

que celles mentionnées dans le tableau 18.

C’est le cas par exemple de l’ammoniac, utilisé

comme agent réfrigérant pour les compresseurs.

Dans de tels cas, les cages en PA66 renforcé

de fibre de verre ne conviennent pas pour des

températures de fonctionnement supérieures

à 70 °C.

Le polyamide a également une limite inférieure

de température car il perd son élasticité,

ce qui peut entraîner des défaillances de cage

dans des conditions extrêmement froides. Par

conséquent, les cages en PA66 renforcé de

fibres de verre ne doivent pas être utilisées dans

des applications où la température de fonctionnement

constante est inférieure à –40 °C.

Dans les applications où un haut degré de

résistance est un paramètre opérationnel critique,

par exemple les boîtes d’essieu ferroviaires,

un PA66 modifié super-résistant peut

être utilisé. Pour en savoir plus, veuillez contacter


Tableau 18

Températures de fonctionnement admissibles pour les cages en PA66 avec différents lubrifiants

Lubrifiant

Température de

fonctionnement

admissible 1)

– °C

Huiles minérales

Huiles sans additifs EP, par ex. huiles machines ou hydrauliques 120

Huiles avec additifs EP, par ex. huiles pour réducteurs industriels et boîtes de vitesse automobiles 110

Huiles avec additifs EP, par ex. huiles pour ponts arrière et différentiels (automobile), huiles pour

engrenages hypoïdes

100

Huiles synthétiques

Polyglycols, poly-alpha-oléfines 120

Diesters, silicones 110

Esterphosphoriques 80

Graisses

Graisses au lithium 120

Graisses polyurée, bentonite, calcium complexe 120

Pour les graisses à savons de sodium et de calcium et les autres graisses avec une température

de fonctionnement maximale ≤ 120 °C, la température maximale pour une cage en polyamide

est identique à la température de fonctionnement maximale de la graisse.

1) Mesurée sur la surface extérieure de la bague extérieure ; définie comme la température à laquelle la durée de la cage

peut être d’au moins 10 000 heures de fonctionnement.

154


Polyamide 46

Le polyamide 46 renforcé de fibres de verre

(PA46) est le matériau standard pour les cages

de certains petits et moyens roulements à rouleaux

toroïdaux CARB. La plage de température

de fonctionnement admissible est de 15 °C plus

élevée que pour le PA66 renforcé de fibres de

verre.

Polyétheréthercétone

L’emploi de polyétheréthercétone (PEEK) renforcé

de fibres de verre s’est largement répandu

pour faire face aux conditions difficiles en termes

de vitesses élevées, d’attaques chimiques ou de

températures élevées. Les propriétés exceptionnelles

du PEEK combinent à la fois résistance

et flexibilité, une plage élevée de température

de fonctionnement, une très bonne résistance

chimique et à l’usure ainsi qu’une bonne facilité

de traitement. En raison de ces propriétés

remarquables, les cages en PEEK sont disponibles

en standard pour certains roulements à

billes et à rouleaux cylindriques, tels que les

roulements hybrides et/ou les roulements de

Super Précision. Le matériau ne présente aucun

signe de vieillissement dû à la température ou

aux additifs d’huile jusqu’à 200 °C. Cependant,

la température maximale pour les vitesses élevées

est de 150 °C, la température de ramollissement

du polymère.

Résine phénolique

Les cages en résine phénolique renforcée de tissu

sont légères et peuvent supporter d’importantes

forces centrifuges et d’accélération, mais elle ne

sont pas adaptées aux températures élevées.

Dans la plupart des cas, ces cages sont utilisées

en standard dans les roulements à billes à

contact oblique de Super Précision.

Cages en d’autres matériaux

Outre les matériaux décrits ci-dessus, les roulements

SKF destinés à des applications spécifiques

peuvent être équipés de cages fabriquées

avec d’autres polymères, alliages légers ou fonte

spéciale. Pour en savoir plus sur les autres

matériaux de cages, veuillez contacter le service


Matériaux des joints

Les joints intégrés dans les roulements SKF

sont, pour la plupart, en élastomère. Le type de

matériau peut dépendre de la série et de la taille

du roulement ainsi que des exigences de l’application.

Les joints SKF sont généralement fabriqués

dans l’un des matériaux présentés

ci-dessous.

Caoutchouc acrylonitrile-butadiène

Le caoutchouc acrylonitrile-butadiène (NBR) est

un matériau de joint « universel ». Ce copolymère,

produit à partir d’acrylonitrile et de butadiène,

présente une bonne résistance aux

fluides suivants :

• la plupart des huiles minérales et des graisses

à base d’huile minérale

• les carburants ordinaires comme l’essence,

le diesel et les fiouls légers

• les huiles et graisses animales et végétales

• l’eau chaude

Il peut également tolérer le fonctionnement

à sec de la lèvre pendant de brèves périodes.

La plage de températures de fonctionnement

admissible est de –40 à +100 °C. Des températures

pouvant atteindre 120 °C peuvent être

tolérées pendant de brèves périodes. Au-dessus

de ces températures, le matériau durcit.

E

155


Caoutchouc acrylonitrile-butadiène hydrogéné

Le caoutchouc acrylonitrile-butadiène hydrogéné

(HNBR) présente de meilleures propriétés

d’usure que le NBR et les joints fabriqués dans

ce matériau offrent donc une durée de service

supérieure. Le HNBR est également plus résistant

à la chaleur, au vieillissement et au durcissement

en cas d’exposition à l’huile chaude ou

l’ozone.

La limite de température de fonctionnement

supérieure est 150 °C et donc considérablement

plus élevée que celle du NBR.

Élastomère fluorocarboné

Les élastomères flurocarbonés (FKM) se caractérisent

par leur haute résistance thermique et

chimique. Leur résistance au vieillissement et à

l’ozone est très bonne et leur perméabilité aux

gaz est minime. Ils possèdent des caractéristiques

de résistance à l’usure exceptionnelles,

même dans les environnements difficiles, et

peuvent supporter des températures de fonctionnement

allant jusqu’à 200 °C. Les joints

fabriqués dans ce matériau peuvent tolérer

le fonctionnement à sec de la lèvre pendant

de brèves périodes.

Le FKM résiste également aux huiles et aux

fluides hydrauliques, aux carburants et aux

lubrifiants, aux acides minéraux et aux hydrocarbures

aliphatiques et aromatiques qui

entraînent la défaillance des joints fabriqués en

d’autres matériaux. Le FKM ne doit pas être utilisé

en présence d’esters, d’éthers, de cétones,

de certains amines et d’hydrofluorures anhydres

chauds.

Les joints en FKM exposés à une flamme

ouverte ou à des températures supérieures à

300 °C sont dangereux pour la santé et pour

l’environnement ! Ils restent dangereux même

lorsqu’ils ont refroidi. Lisez et respectez les

consignes de sécurité († ATTENTION).

Attention

Consignes de sécurité pour l’élastomère

fluorocarboné et le polytétrafluoréthylène

L’élastomère fluorocarboné (FKM) et le

polytétrafluoréthylène (PTFE) sont très

stables et sans danger dans des conditions

de fonctionnement normales jusqu’à

200 °C. Toutefois, si ils sont exposés à

des températures extrêmes supérieures

à 300 °C, par exemple un incendie ou la

flamme ouverte d’un chalumeau de coupe,

le FKM et le PTFE émettent des fumées

toxiques. Ces fumées peuvent être nocives

en cas d’inhalation ou de contact avec les

yeux. En outre, une fois que les joints ont

été chauffés à de telles températures, ils

restent dangereux à manipuler même

lorsqu’ils ont refroidi. Ils ne doivent donc

jamais entrer en contact avec la peau. Si

vous devez manipuler des roulements avec

des joints ayant été soumis à des températures

élevées, par ex. lors du démontage

du roulement, respectez les consignes de

sécurité suivantes :

• Portez toujours des gants et des lunettes

de protection ainsi qu’un appareil respiratoire

approprié.

• Placez les restes de joints dans un récipient

en plastique hermétique marqué

d’un symbole « Matériau corrosif ».

• Suivez les consignes de sécurité présentées

dans la fiche de données de sécurité

du matériau (FDS) appropriée.

En cas de contact accidentel avec les joints,

lavez-vous soigneusement les mains au

savon et à l’eau et rincez-vous les yeux avec

d’abondantes quantités d’eau. Consultez

immédiatement un médecin. En cas d’inhalation

de fumées, consultez immédiatement

un médecin.

L’utilisateur est responsable de l’utilisation

correcte du produit pendant sa durée de

service et de sa mise au rebut appropriée.

SKF n’assume aucune responsabilité pour

la manipulation incorrecte du FKM ou PTFE

ni pour toute blessure résultant de leur

utilisation.

156


Polyuréthane

Le polyuréthane (PUR) est un matériau organique

résistant à l’usure qui présente de bonnes

propriétés élastiques. Il résiste à des températures

de fonctionnement comprises entre –20

et +80 °C. Il présente une bonne résistance aux

graisses à base d’huile minérale, aux huiles

minérales sans ou avec une faible proportion

d’additifs EP, à l’eau et aux mélanges eau-huile.

Il ne résiste pas aux acides, aux alcalis ni aux

solvants polaires.

Lubrifiants

Les roulements équipés de dispositifs d’étanchéité

sont normalement remplis de graisse

en usine. Le lubrifiant fait partie intégrante du

roulement. Pour en savoir plus, reportez-vous

au chapitre sur le produit en question.

Revêtements

Le revêtement est une méthode éprouvée pour

améliorer les matériaux et ajouter des avantages

supplémentaires aux roulements destinés à des

applications spécifiques. SKF a développé deux

méthodes différentes de revêtement qui ont

déjà fait leurs preuves dans de nombreuses

applications.

NoWear est un revêtement de surface résistant

à l’usure qui consiste en une couche de carbone

à faible frottement sur la ou les pistes de

la bague intérieure du roulement et/ou les éléments

roulants. Il peut supporter de longues

périodes de fonctionnement dans des conditions

de lubrification minime. Pour en savoir plus,

reportez-vous à Roulements à revêtement

NoWear († page 1241).

Les roulements INSOCOAT sont des roulements

standard dont les surfaces extérieures

de la bague intérieure ou extérieure sont recouvertes

d’un revêtement d’oxyde d’alumine projeté

au plasma. Ce revêtement offre une résistance

aux dommages pouvant être causés par

le passage de courants électriques vagabonds

à travers le roulement. Pour en savoir plus,

reportez-vous à Roulements INSOCOAT

(† page 1205).

D’autres revêtements, tels que le chromate de

zinc, peuvent constituer une alternative à l’acier

inoxydable dans les environnements corrosifs,

en particulier pour les roulements prêts à

monter.

E

157

Etude des montages

Montage de roulements ............. 160

Montage de roulements fixes et libres .... 160

Montage de roulements ajustés ........ 163

Montage de roulements libres .......... 164

Fixation radiale des roulements ....... 165

Choix des ajustements pour les

roulements à alésage cylindrique ....... 165

Roulements à alésage conique ......... 169

Ajustements recommandés ............ 169

Tolérances des portées et des logements

et ajustements ...................... 171

Ajustements pour les arbres creux ...... 176

Précision dimensionnelle et exactitude de

forme des portées de roulements et appuis. 200

Précision dimensionnelle ............ 200

Tolérance de cylindricité ............ 200

Tolérance de perpendicularité ........ 200

Tolérances de portées coniques. . . . . . . 202

Rugosité de surface des portées de

roulements ........................ 204

Fixation axiale des roulements ........ 204

Modes de fixation ................... 205

Roulements à alésage cylindrique ..... 205

Roulements à alésage conique ....... 207

Dimensions de l’épaulement d’appui

et du congé de raccordement .......... 208

Roulements à rouleaux toroïdaux CARB. 209

Conception des pièces adjacentes ..... 210

Pistes de roulement sur les arbres

et dans les paliers ................... 210

Dispositions pour le montage et le

démontage ........................ 210

Sélection du jeu interne ou

de la précharge .................... 212

Jeu ou précharge .................... 213

Jeu des roulements .................. 213

Choix du jeu ...................... 213

Précharge des roulements. . . . . . . . . . . . . 214

Types de précharges ............... 215

Effets de la précharge .............. 217

Précharge dans les systèmes de

roulements à billes à contact oblique

ou roulements à rouleaux coniques ... 218

Procédures de réglage ................ 221

Réglage individuel ................. 221

Réglage collectif ................... 224

Précharge par ressorts ............. 224

Choix de la précharge correcte. . . . . . . . . . 225

Roulements pour montages préchargés .. 225

Systèmes d’étanchéité .............. 226

Types de joints ...................... 226

Choix du type de joint ................. 227

Joints non frottants ................ 228

Joints frottants ................... 228

Joints intégrés ...................... 229

Roulements avec flasques ........... 229

Roulements avec joints frottants ...... 229

Joints externes ..................... 231

Joints non frottants ................ 231

Joints frottants ................... 234

F

159

Etude des montages

Montage de roulements

Les roulements utilisés pour la rotation d’un

élément tournant de machine, un arbre par

exemple, requièrent en général une conception

sur deux paliers – classiquement un à chaque

extrémité de l’arbre. En fonction des exigences

de l’application, comme la rigidité ou les directions

des charges, un palier peut comporter un

ou plusieurs roulements. En règle générale, les

fonctions des roulements sont de supporter et

de guider radialement et/ou axialement la partie

tournante (l’arbre) par rapport à la partie immobile

(les paliers). Selon l’application, les charges,

la précision de rotation requise et le coût, différents

montages de roulements sont possibles :

• un montage de roulements fixes et libres

• un montage de roulements ajustés

• un montage de roulements libres

Il est également possible de monter la combinaison

de roulements suivante :

• Un roulement assurant uniquement le guidage

radial, par exemple un roulement à rouleaux

cylindriques de type NU.

• Et un roulement assurant la position fixe

axiale, comme un roulement rigide à billes,

un roulement à quatre points de contact

ou une butée double effet.

Le roulement assurant la position fixe axiale doit

être radialement libre. Un petit espace radial

doit être aménagé afin d’éviter le contact entre

la surface cylindrique externe de la bague extérieure

du roulement et la surface interne du

logement dans le palier.

Fig. 1

Ce catalogue ne présente pas de façon détaillée

les montages composés d’un seul palier pouvant

supporter des charges radiales, axiales et de

couple, comme par exemple un joint articulé.

Pour des montages de ce type, veuillez contacter


Montage de roulements fixes et libres

Dans une application industrielle type, le montage

de roulements fixes et libres est conçu pour

s’accommoder des dilatations ou contractions

thermiques de l’arbre. L’arbre est maintenu

axialement dans les deux sens dans un des deux

paliers par le roulement fixe. Celui-ci doit être

immobilisé latéralement sur la portée (l’arbre)

et dans le logement (le palier). Dans l’autre palier,

côté libre, le montage est conçu pour ne pas

s’opposer aux déplacements axiaux dus aux

variations dimensionnelles de l’arbre et éviter

des charges internes induites.

Côté fixe, il est possible d’utiliser des roulements

radiaux capables de supporter des charges

(radiale et axiale) combinées. C’est le cas pour

les roulements rigides à billes, les roulements

à billes à contact oblique à une rangée appariés

ou à deux rangées, les roulements à rotule sur

billes, les roulements à rotule sur rouleaux, les

roulements à rouleaux coniques appariés, les

roulements à rouleaux cylindriques types NUP

ou de type NJ avec une bague d’épaulement HJ.

Fig. 2

160

Montages de roulements

Dans le palier libre, le déplacement axial peut

être assuré de deux manières différentes. La

première est d’utiliser un roulement dont les

deux bagues (extérieure et intérieure) sont capables

de se décaler axialement l’une par rapport

à l’autre tout en assurant le guidage radial.

C’est le cas des roulements à rouleaux toroïdaux

CARB, des roulements à aiguilles et des roulements

à rouleaux cylindriques de types N ou

NU. L’autre méthode est d’utiliser un roulement

radial dont la bague extérieure est ajustée libre

(sans serrage) de telle sorte qu’elle puisse se

déplacer axialement dans son logement.

Les combinaisons paliers fixes/ libres les plus

utilisées parmi les nombreuses possibilités existantes

sont décrites ci-dessous.

Pour les montages rigides avec déplacement

axiaux « sans frottement » à l’intérieur du roulement,

les combinaisons suivantes sont

recommandées :

• roulement rigide à billes / roulement à rouleaux

cylindriques († fig. 1)

• roulement à contact oblique à deux rangées /

roulement à rouleaux cylindriques de type NU

ou N († fig. 2)

• roulement à rouleaux coniques à une rangée

appariés / roulement à rouleaux cylindriques

de type NU ou N († fig. 3)

• roulement à rouleaux cylindriques de type

NUP / roulement à rouleaux cylindriques de

type NU († fig. 4)

• roulement à rouleaux cylindriques de type NU

et roulement à billes à quatre points de

contact / roulement à rouleaux cylindriques

de type NU († fig. 5)

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

F

161

Etude des montages

Dans toutes ces combinaisons, le défaut d’alignement

angulaire de l’arbre doit être réduit au

minimum. Si cela n’est pas possible, SKF recommande

des combinaisons avec des roulements

avec alignement automatique qui tolèrent un

défaut d’alignement, à savoir :

Fig. 7

• roulement à rotule sur rouleaux / roulement

à rouleaux toroïdaux CARB († fig. 6)

• roulement à rotule sur billes / roulement

à rouleaux toroïdaux CARB

La tolérance de ces montages aux défauts d’alignement

angulaire de l’arbre par rapport au

palier, ainsi que les déplacements axiaux de

l’arbre à l’intérieur du roulement CARB, évitent

la création de forces axiales internes dans le

roulement.

Dans le cas de montages avec une charge

tournante sur la bague intérieure, où les dilatations

longitudinales de l’arbre doivent se répartir

entre le roulement et sa portée, le déplacement

axial doit s’effectuer entre la bague extérieure

du roulement et le palier. Les combinaisons les

plus courantes sont :

Fig. 8

• roulement rigide à billes / roulement rigide

à billes († fig. 7)

• roulement à rotule sur billes ou sur rouleaux

/ roulement à rotule sur billes ou sur rouleaux

(† fig. 8)

• roulements à billes à contact oblique à une

rangée appariés / roulement rigide à billes

(† fig. 9)

Fig. 6

Fig. 9

162

Types de montage

Montage de roulements ajustés

Dans les montages de roulements ajustés,

l’arbre est fixé axialement par un palier dans un

sens et par l’autre palier dans le sens contraire.

On appelle ce type de montage, généralement

utilisé pour les arbres courts, un montage « en

opposition ». Les roulements les plus appropriés

sont :

Fig. 10

• Les roulements à billes à contact oblique

(† fig. 10)

• Les roulement à rouleaux coniques

(† fig. 11)

Une précharge peut s’avérer nécessaire lorsqu’on

utilise des roulements à contact oblique à une

rangée ou des roulements à rouleaux coniques

dans les montages en opposition († Précharge

des roulements, page 214).

Fig. 11

F

163

Etude des montages

Montage de roulements libres

Un montage de roulements libres correspond

également à un montage en opposition. Cependant,

il est plus approprié pour les applications

où les exigences en matière de stabilité axiale

sont moindres ou lorsque d’autres éléments

sur l’arbre permettent de positionner celui-ci

axialement. Les roulements appropriés pour

ce montage sont :

• roulements rigides à billes († fig. 12)

• roulements à rotule sur billes

• roulements à rotule sur rouleaux

Dans des montages de ce type, il est important

qu’une bague de chacun des roulements soit en

mesure de se déplacer sur sa portée ou dans

son logement, de préférence la bague extérieure.

Un montage de roulements libres peut

également se composer de deux roulements à

rouleaux cylindriques de type NJ disposés dosà-dos

et munis de bagues décalées († fig. 13).

Dans ce cas, un mouvement axial peut se produire

à l’intérieur du palier.

Fig. 12 Fig. 13

164

Fixation radiale des roulements


Pour que la capacité de charge d’un roulement

puisse être totalement exploitée, ses bagues ou

rondelles doivent être supportées sur toute la

circonférence et sur toute la largeur de la piste.

Le support doit être rigide et plan et peut être

constitué d’une portée cylindrique ou conique

ou, pour les rondelles de butées, d’une surface

plane. Il en résulte que les portées doivent être

réalisées avec la précision nécessaire et présenter

une surface continue, exempte de rainures,

de trous ou autres particularités. En outre, les

bagues doivent être fixées de façon fiable pour

éviter qu’elles ne tournent sur l’arbre ou dans

le logement sous l’effet de la charge.

En général, on ne peut obtenir une fixation

radiale satisfaisante et un support adéquat

qu’en montant les bagues avec le degré de

serrage approprié († Jeu des roulements,

page 213 et Précharge des roulements,

page 214). Si les bagues sont mal fixées, les

roulements risquent d’être endommagés. Cependant,

lorsque l’on désire faciliter les opérations

de montage et de démontage ou si un déplacement

axial est nécessaire (comme avec un

palier libre), il n’est pas toujours possible d’adopter

un ajustement serré. Lorsqu’un ajustement

libre est requis, il est nécessaire de prendre des

précautions spéciales afin de limiter l’usure que

provoque inévitablement le glissement. Il est

possible, par exemple, de cémenter la surface

de la portée et des appuis du roulement, de lubrifier

les surfaces de contact par l’intermédiaire

de rainures de lubrification spéciales ou encore

de ménager des encoches dans les faces latérales

de la bague du roulement afin de pouvoir

y introduire des clés ou d’autres dispositifs de

serrage († fig 12, page 499).

Choix des ajustements pour les

roulements à alésage cylindrique

Lors du choix des ajustements pour les roulements

à alésage cylindrique, les informations

fournies dans cette section doivent être prises

en compte, ainsi que les lignes directrices générales

présentées dans la section suivante.

1. Conditions de rotation

Les conditions de rotation prennent en compte

la bague du roulement par rapport à la direction

de la charge († tableau 1, page 166). Il existe

essentiellement trois conditions différentes :

• charge tournante

• charge fixe

• direction de charge indéterminée

« Charge tournante » : cela signifie que la bague

de roulement tourne et que la direction de la

charge est fixe. Dans le cas d’une charge oscillante

élevée, roulement de bielle par exemple,

on résonne comme s’il s’agissait d’une charge

tournante. Une bague de roulement soumise à

une charge tournante « roulera » (glissement

ou déviation) sur sa portée si elle est montée

avec un ajustement libre, ce qui entraînera une

usure des surfaces de contact et/ou de la rouille

de contact sur ces mêmes surfaces. Il convient

donc d’utiliser un ajustement serré. Le degré

de serrage est déterminé par les conditions de

fonctionnement († points 2 et 4 ci-dessous).

« Charge fixe » : la charge est dite fixe lorsque

que la bague et la direction de la charge appliquée

sont fixes ou lorsqu’elles tournent à la même

vitesse. Dans ces conditions, le roulage de la

bague sur sa portée n’est, en principe, pas à

craindre. Un ajustement serré n’est donc pas

indispensable à moins qu’il ne s’impose pour

d’autres considérations.

« Direction de charge indéterminée » : la

charge est dite de direction indéterminée dans

le cas d’efforts extérieurs variables en intensité,

de chocs, de vibrations ou de balourds dans des

applications à grande vitesse. Ceux-ci peuvent

amener dans la direction de la charge des changements

qu’il n’est pas possible de connaître avec

précision. Lorsque la direction de la charge est

indéterminée et en particulier en cas de charge

élevée, SKF recommande un ajustement serré

pour les deux bagues. Pour la bague intérieure,

on utilise normalement l’ajustement recommandé

en cas de charge tournante. Pour

la bague extérieure, si elle est peu chargée,

on pourra prévoir un ajustement moins serré

que celui recommandé dans le cas d’une charge,

afin de permettre son déplacement axial dans

le logement.

F

165

Etude des montages

2. Intensité de la charge

Dans un ajustement donné, le serrage réel de la

bague intérieure d’un roulement sur sa portée

diminue à mesure que la charge appliquée augmente

car la bague s’allonge. À la limite, le phénomène

de roulage peut apparaître si la charge

est tournante. L’ajustement doit donc être choisi

en fonction de l’intensité de la charge ; il sera

d’autant plus serré que celle-ci est élevée et

s’accompagne de chocs. Plus la charge est élevée,

plus l’ajustement doit être serré († fig. 14). Un

ajustement serré a un impact sur la précharge

ou le jeu du roulement † Jeu des roulements,

page 213 et Précharge des roulements,

page 214). Les chocs et les vibrations doivent

également être pris en compte, car un ajustement

plus serré peut alors être requis.

L’intensité de la charge est définie comme

suit :

• charge légère :

• charge normale :

P ≤ 0,05 C

0,05 C < P ≤ 0,1 C

Tableau 1

Conditions de rotation et de charge

Conditions de Illustration Condition Exemple Ajustements

fonctionnement schématique de la charge recommandés

Bague intérieure

tournante

Charge tournante sur

la bague intérieure

Arbres entraînés

par courroie

Ajustement serré pour


Bague extérieure fixe

Charge fixe sur la

bague extérieure

Ajustement libre possible

pour la bague extérieure

Direction de charge

constante

Bague intérieure fixe

Charge fixe sur la

bague intérieure

Galets tendeurs

de convoyeurs


pour la bague intérieure

Bague extérieure

tournante


la bague extérieure

Roulements de moyeu

de roue de voiture



Direction constante

de la charge

Bague intérieure

tournante

Charge fixe sur la

bague intérieure

Applications vibrantes



Bague extérieure fixe



Moteurs vibrants

ou cribles


pour la bague intérieure

La charge tourne avec


Bague intérieure fixe



Concasseur giratoire



Bague extérieure

tournante

Charge fixe sur la

bague extérieure

(Entraînement

de manèges)


pour la bague extérieure

La charge tourne avec


166


• charge élevée : 0,1 C < P ≤ 0,15 C

• charge très élevée : P > 0,15 C

Fig. 14

3. Jeu interne du roulement

Un serrage du roulement sur l’arbre ou dans

le palier provoque une déformation élastique

de la bague (expansion ou compression) et une

réduction du jeu interne du roulement. Cependant,

il doit rester un certain jeu minimal (†

Jeu des roulements, page 213). Un jeu initial

interne supérieur au jeu normal peut être

nécessaire si l’ajustement est serré au point

de créer une précharge non souhaitée dans

le roulement († fig. 15).

4. Conditions de température

Dans de nombreuses applications, la bague

extérieure a une température inférieure à celle

de la bague intérieure en fonctionnement. Ceci

peut contribuer à réduire le jeu interne (†

fig. 16 et Jeu des roulements, page 213) ou

augmenter la précharge († Précharge des

roulements, page 214).

En fonctionnement, les bagues sont portées

à des températures souvent supérieures a celles

de l’arbre ou du logement. Cela réduit le serrage

de la bague intérieure sur sa portée et peut entraver

le déplacement axial souhaité de la bague

extérieure dans son logement. Des démarrages

rapides peuvent aussi réduire le serrage de la

bague intérieure si l’échauffement du roulement

n’est pas dissipé suffisamment vite. Dans certains

cas, c’est le frottement des joints qui peut générer

suffisamment de chaleur pour desserrer la bague

intérieure.

Le sens du flux thermique et les différences

de température doivent donc être pris en

considération.

5. Précision de rotation

Des ajustements serrés sont recommandés

pour les applications requérant une haute précision

de rotation. Les ajustements libres peuvent

réduire la rigidité et contribuer aux vibrations.

Les portées doivent être usinées selon des tolérances

dimensionnelles correspondant au moins

à IT5 pour la portée et IT6 pour le logement. Les

tolérances doivent également être serrées en

ce qui concerne la cylindricité († tableau 11,

page 202).

Jeu avant montage

Jeu réduit

Fig. 15

Jeu après montage

Ajustement

Fig. 16

Froid

Compression

Dilatation

Chaud

F

167

Etude des montages

6. Conception et matériau de l’arbre et du palier

L’ajustement d’une bague de roulement sur sa

portée ne doit pas conduire à sa déformation

(ovalité). Ceci pourrait être provoqué par une

discontinuité de la portée, par exemple. Par

conséquent, SKF déconseille les ajustements M

(M7 par exemple), ou plus serrant, pour les paliers

à joint diamétral.

Pour ces derniers, s’en tenir à des ajustements

H (ou éventuellement K).

Pour fournir un soutien adéquat aux bagues

de roulement montées dans des paliers à paroi

mince, des paliers en alliage léger ou sur des

arbres creux, des ajustements plus serrés que

pour des paliers en acier ou en fonte à paroi

épaisse ou pour des arbres pleins doivent être

utilisés († Ajustements pour les arbres creux,

page 176). Des ajustements relativement peu

serrés peuvent être requis si le matériau de l’arbre

présente un coefficient de dilatation thermique

plus élevé que celui de l’acier standard.

limiter le déplacement axial ou l’entraver complètement

à long terme. Ceci est particulièrement

important si le palier est en alliage léger.

Si on utilise des roulements à rouleaux cylindriques

ayant une bague sans épaulements, des

roulements à aiguilles ou des roulements à rouleaux

toroïdaux CARB, les deux bagues peuvent

être montées avec ajustement serré, le déplacement

axial s’effectuant au sein du roulement.

7. Facilité de montage et démontage

Les roulements à ajustement libre sont généralement

plus faciles à monter et à démonter que

les roulements à ajustement serré. Cependant,

si les conditions de fonctionnement imposent

un ajustement serré et un montage/démontage

facile, on utilisera de préférence des roulements

séparables ou des roulements à alésage conique

(† Roulements à alésage conique). Les roulements

à alésage conique peuvent être montés

directement sur une portée conique ou via un

manchon de serrage ou de démontage sur un

arbre lisse ou sur un arbre cylindrique épaulé

(† figs. 25 à 27, page 207).

8. Déplacement du roulement libre

Si des roulements qui ne peuvent supporter un

déplacement axial interne sont utilisés comme

roulements libres, il est impératif qu’une des

bagues du roulement soit libre de se déplacer

axialement à tout moment en fonctionnement.

Pour cela il est possible d’appliquer un ajustement

libre sur la bague qui est soumise à la

charge fixe († fig. 20, page 205). Pour certaines

applications particulières, lorsque la

bague extérieure est soumise à une charge fixe

et qu’elle doit se déplacer dans le palier, une

douille ou un manchon trempé est monté dans

le logement afin de prévenir une dégradation

liée au déplacement axiale de la bague. Tout

endommagement de cette surface risque de

168


Roulements à alésage conique

Les roulements à alésage conique peuvent être

montés directement sur des portées d’arbre

coniques ou des manchons de serrage ou de

démontage († figs. 25 à 28, page 207). Les

manchons sont montés sur des portées cylindriques

et leurs surfaces extérieures sont des

portées coniques. Les bagues intérieures des

roulements à alésage conique sont toujours

montées serrés que ce soit sur portée conique

direct ou sur manchon. Mais le serrage n’est pas

prédéterminé par le choix d’une tolérance de

fabrication de la portée comme c’est le cas pour

les roulements à alésage cylindrique. Le serrage

correct est déterminé par la distance d’enfoncement

de la bague sur la portée conique. Des

précautions particulières doivent être prises

concernant les réductions de jeu, comme indiqué

aux sections Jeu des roulements († page 213)

et Roulements à rotule sur billes († page 537),

Roulements à rotule sur rouleaux († page 879)

et Roulements à rouleaux toroïdaux CARB

(† page 957).

L’utilisation des manchons de serrage ou de

démontage permet d’utiliser des tolérances

de fabrication plus larges pour les diamètres

de portées. Mais les tolérances de cylindricité

doivent rester réduites († Tolérances dimensionnelles

et géométriques des portées de roulements

et appuis, page 200).

Ajustements recommandés

Les tolérances de diamètre d’alésage et de diamètre

extérieur des roulements sont normalisées

au niveau international († Tolérances,

page 132).

On obtient un ajustement serré ou libre pour

les roulements en cotes métriques à alésage et

diamètre extérieur cylindriques en choisissant,

dans le système de tolérances ISO pour pièces

lisses, la zone de tolérance appropriée pour

l’arbre et le logement. Une faible partie seulement

des zones de tolérance ISO est retenue

pour les ajustements de roulements. La fig. 17,

page 170 illustre la position des degrés de tolérances

les plus utilisés pour le diamètre d’alésage

et le diamètre extérieur des roulements

(valable pour les roulements de classe de tolérances

normale).

Chaque classe de tolérances ISO est identifiée

par une lettre et un chiffre. La lettre, minuscule

pour les diamètres d’arbre et majuscule pour les

alésages de palier, situe la zone de tolérance par

rapport à la cote nominale. Le chiffre indique la

plage de la zone de tolérance. Plus il est élevée,

plus la zone est large.

Les ajustements recommandés pour arbre

plein en acier sont fournis dans les tableaux

suivants :

• roulements radiaux à alésage cylindrique


• butées († tableau 3, page 174)

Les ajustements recommandés pour paliers en

fonte ou en acier sont fournis dans les tableaux

suivants :

• roulements radiaux – paliers sans joint diamétral


• roulements radiaux – paliers sans ou avec

joint diamétral († tableau 5, page 175)

• butées († tableau 6, page 175)

Ces recommandations reposent sur les directives

de sélection générales décrites ci-dessus,

qui prennent en compte les progrès réalisés en

matière de conception, fabrication et matériaux

des roulements et paliers. Les roulements et

paliers modernes peuvent supporter des

charges considérablement plus élevées que

celles supportées par les roulements standard

précédents. Les recommandations présentées

dans ce catalogue reflètent ces améliorations.

REMARQUE : Toutes les classes de tolérances ISO

sont valables avec l’exigence d’enveloppe (par

exemple H7VE ) conformément à ISO 14405-1.

Pour des raisons pratiques, ceci n’est pas indiqué

dans les tableaux suivants.

La norme ISO 14405-1 offre plus de possibilités

pour spécifier les ajustements. Pour en savoir

plus, veuillez contacter le service Applications

Techniques SKF.

169

F

Etude des montages

Arbres ou roulements en acier inoxydable

Les ajustements recommandés dans les

tableaux 2 à 6 († pages 172 à 175) peuvent

être utilisés pour les roulements en acier inoxydable.

Cependant, la note 3 en bas de page du

tableau 2 († page 172) n’est pas applicable

car le coefficient de dilatation de l’acier inoxydable

est beaucoup plus élevé que celui de

l’acier standard. Si des ajustements plus serrés

que ceux recommandés dans le tableau 2

(† page 172) sont requis, veuillez contacter le

service Applications Techniques SKF. Il peut aussi

être nécessaire de prendre en considération le

jeu initial du roulement, par exemple lorsqu’on

utilise des arbres en acier inoxydable à température

élevée († Jeu interne du roulement,

page 149).

Fig. 17

+

0

–

+

0

–

F7 G7 G6 H10 H9 H8 H7 H6 J7 J6 JS7 JS6

K7 K6

j6

j5

f6 g6 g5 h8 h6 h5

js6 js5

k6

k5

m6

m5

M6

M7

n6

n5

N6

N7

P6

P7

r7

p7 r6

p6

Ajustement libre

SKF - Roulements

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